Ibridazione, orbitali molecolari angolo e lunghezza di legame

Esercizio n. 1

Per ciascuna delle molecole sottostanti:

a) prevedete approssimativamente la geometria di oguno degli atomi indicati dalla freccia. Specificare il tipo dio ibridazione che giustifica tale geometria;

b) descrivete gli orbitali utilizzati per formare ciascun legame agli atomi indicati dalle frecce (sp, ibridi spsp2sp3);

c) disegnate e mostrate la sovrapposizione degli orbitali coinvolti nei legami indicati al punto b);

Esercizio n. 2

Certi composti, come quello rappresentato in basso, sono dotati di una potente attività biologica contro tipi di cellule caratteristici del cancro alla prostata. In questa struttura, individuate in esempio di ciascuno dei seguenti tipi di atomi o legami:

a) un legame covalente singolo fortemente polarizzato;

b) un doppio legame covalente fortemente polarizzato;

c) un legame covalente quasi polare;

d) un atomo di carbonio ibridato sp;

e) un atomo di carbonio ibridato sp2;

f) un atomo di carbonio ibridato sp3;

g) un legame tra atomi con ibridazione diversa;

h) il legame più lungo della molecola;

i) in legame più corto nella molecola (esclusi i legami agli atomi di idrogeno).

Esercizio n. 3

Nella seguente figura, alcuni dei legami sono indicati da freccia e da una lettera.

1) Etichettare i legami a-d come singoli, doppi o tripli;
2) indicare il tipo di orbitale/i molecolare/i;
3) dire quali orbitali atomici sono coinvolti nella formazione del legame.
4) Considerando tutti i legami singoli della molecola (ed escludendo i legami C-H) qual è il legame più corto?

Esercizio n. 4

Completare la seguente struttura di Lewis e calcolare la carica formale per tutti gli atomi diversi dall’idrogeno:

8 comments

  • DANIELA CARTINI

    Esercizio 1
    1) Il Carbonio ha geometria tetraedrica . Abbiamo 4 orbitali ibridi sp3 . Tutti i legami sono singoli . Il carbonio è legato al Carbonio tramite un legame singolo dato dalla sovrapposizione dell’orbitale sp3 con l’altro orbitale sp3 dell’altro carbonio . Non ci sono orbitali p non ibridati e l’angolo di legame è di 109.5° .
    2) Il carbonio è ibridato sp2. Abbiamo 3 orbitali sp2 che formano legami singoli. C’è un legame pi greco dato dalla sovrapposizione laterale dei due orbitali p non ibridati. Orbitale sp2 si sovrappone poi all’orbitale sp2 formando il legame singolo. La geometria è planare con angoli di legame di 120°.
    3) Il carbonio è ibridato sp2 . C’è un legame pi greco dato dalla sovrapposizione laterale dei due orbitali p non ibridati . La geometria è planare con angoli di legame di 120°.
    4) L’azoto è ibridato sp3 . Nonostante questa ibridazione l’angolo di legame è ridotto dalla presenza di una coppia solitaria sull’azoto che fa diminuire l’angolo di legame a 107.3°. Una coppia solitaria infatti occupa più spazio intorno all’atomo di quanto ne occupi un legame. La geometria è tetraedrica . Abbiamo 4 orbitali sp3.
    5) Il carbonio è ibridato sp. Abbiamo due orbitali sp che si sovrappongono per formare un legame sigma mentre il secondo legame è un legame pi greco dato dalla sovrapposizione laterale dei due orbitali p . La geometria è lineare con angoli di legame di 180°.
    6) L’azoto è ibridato sp2 con angoli di legame di 120°. Il legame sigma è formato dalla sovrapposizione dell’orbitale sp2 con l’orbitale sp2 . E’ presente un elettrone spaiato nell’orbitale p vuoto. La sovrapposizione laterale dei due orbitali p non ibridati forma un legame sigma .

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  • DANIELA CARTINI

    Esercizio 2
    A) Legame O-H
    B) Doppio legame C-O
    C) Legame N-C
    D) Triplo legame C-C
    E) Legame C-C del ciclo presente all’estrema sinistra della molecola.
    F) Atomo di carbonio che lega il Cloro all’estrema destra della molecola.
    H) Legame sp è il legame più corto perchè la lunghezza diminuisce all’aumentare dei legami presenti tra i due atomi. Questo è un legame però molto forte dato che l’orbitale s è quello più vicino al nucleo e quindi sp ha maggiore carattere s rispetto a sp2 e sp3.
    I) Il legame sp3 è quello più lungo.
    Esercizio numero 3
    A) Sp dato dalla sovrapposizione di un orbitale atomico s con un orbitale atomico p . Si formano due orbitali sp .Sono presenti due legami sigma .Geometria lineare , angoli di legame di 180°. Questo è il legame più corto .
    B) sp3 dato dalla sovrapposizione di un orbitale atomico s e tre orbitali atomici p . Si formano 4 orbitali ibridi sp3. Legame più lungo
    C) sp2 . Abbiamo 3 orbitali ibridi sp2. Un legame pi greco . Orbitali atomici coinvolti 1 s e 2 p.
    D) Sp3 . Sono coinvolti 1 orbitale s e 3 orbitali p . Si formano 4 orbitali sp3. Geometria tetraedrica , angoli di legame 109.5°.
    Esercizio 4
    Abbiamo una carica formale di +1 per l’Azoto e una carica formale di -1 per l’ossigeno che è legato tramite un legame sigma all’azoto quindi presenta 3 coppie solitarie ossia 6 elettroni . Per l’Ossigeno legato tramite un legame doppio invece la carica formale è di 0 e presenta 4 elettroni quindi due coppie solitarie.

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  • antoniofiorentino

    Es. n. 3 – ATTENZIONE: i legami non possono essere classificati sp o sp2 o sp3. Per esempio, il legame (a) è un triplo legame formato da un legame sigma e due legami pi greco; gli orbitali coinvolti nel legame sono: 1 sp dell’azoto e un sp del carbonio (legame sigma) due orbitali p dell’azoto e due orbitali p del carbonio (2 legami pi greco)

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  • DANIELA CARTINI

    Si professore mi scusi. E’ stato un errore di distrazione.
    Riformulo la frase in maniera corretta : Il legame più corto è il triplo legame. Tale legame è formato da due legami pi greco e un legame sigma. Il legame risulterà più corto ma più forte di un legame pi greco dato il maggiore carattere s presente.

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  • Angelica Laudati

    Es n^1
    a) la geometria è una geometria tetraedica e il tipo di ibridazione è sp3 con l’angolo di 109,5º. I legami sono tutti semplici.
    b) La geometria è di tipo trigonale, c’è un doppio legame tra carbonio e ossigeno, con ibridazione di tipo sp2 e l’angolo di 120º.
    c) La geometria in questione è di tipo trigonale, con la formazione di un legame pi greco tra carbonio e carbonio, con ibridazione sp2 e l’angolo di 120º. Il legame pi greco sarà caratterizzato dalla sovrapposizione laterale dei due orbitali non ibridati.
    c) Geometria di tipo trigonale piramidale, il legame è semplice con l’ibridazione sp3 e l’angolo di 107º. I tre legami che si formano sono legami sigma.
    d)Geometria di tipo diagonale, in quanto c’è un triplo legame tra carbonio e carbonio,con ibridazione sp e l’angolo di 180º.
    e) Vi è un doppio legame tra azoto e carbonio, l’ibridazione è sp2 con una geometria trigonale e l’angolo di 120º. Sia i due legami tra azoto e idrogeno( sp2-s) e tra azoto e carbonio sono dei legami sigma.
    ESERCIZIO N2
    a)legame carbonio ossigeno(legame singolo)
    b) C–O
    c)C-H
    d)C—C
    e)C–C
    f)C-C
    g)C-C (sp3-sp2)
    h) C-C
    i)C—C
    ESERCIZIO N 3
    1) il legame d è un legame singolo, il legame a è un legame triplo.
    4) il legame più corto è il legame C—N
    ESERCIZIO N4
    •la carica formale del carbonio è O
    • la carica formale dell’azoto è 2(5-3)
    •la carica formale dell’ossigeno è 6-(1+6)=-1

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  • esercizio n.1
    A)il carbonio lega 4 atomi con legami semplici, presenta una geometria tetraedrica ibridato sp3 con angoli di 109,5.
    B) geometria trigonale planare con ibridazione sp2 ed angoli di 120. sono presenti due legami sigoli ed uno doppio. il legame doppio è composto da un legame sigma ed uno pi greco. il legame pi greco è dato dalla sovrapposizione laterale degli orbitali p non ibridi.
    C)geometria trigonale planare in cui sono presenti due legami singoli ed uno doppio. ibridato sp2 con angolo 120.
    D)l’azoto presenta tre legami semplici. ibridazione sp2 e geometria trigonale planare. angoli 120.
    E)il carbonio presenta un legame singolo ed un triplo legame di cui due pi greco. ibridato sp con geometria lineare ed angolo di 180.
    F)N ha due legami singoli ed uno doppio . ibridato sp2 con geometria trigonale planare ed angolo 120.
    esercizio n.2
    A) O-H
    B) C DOPPIO LEGAME O
    C)
    D)C TRIPLO LEGAME C
    E)C DOPPIO LEGAME C
    F)C-CL
    G)
    H)
    I) IL TRIPLO
    esercizio n.3
    a) legame triplo d legame singolo (sigma)
    il legame più corto è C-N
    esercizio n.4
    la carica formale dell’azoto è due, del carbonio zero , l’ossigeno ?

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