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La geometria molecolare determina le proprietà fisiche e chimiche delle sostanze. Attraverso la distanza e gli angoli di legame, e il modello VSEPR, si prevede la disposizione degli atomi in una molecola, influenzata da coppie solitarie e legami multipli. Il momento dipolare rivela la simmetria e la polarità molecolare.
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La geometria molecolare è lo studio della disposizione spaziale degli atomi in una molecola e gioca un ruolo fondamentale nella determinazione delle proprietà fisiche e chimiche di una sostanza
Distanze di legame
Le distanze di legame rappresentano la distanza media tra due nuclei atomici legati e possono essere determinate attraverso metodi sperimentali come la cristallografia a raggi X
Angoli di legame
Gli angoli di legame descrivono l'angolazione tra due legami consecutivi e sono fondamentali per comprendere la forma tridimensionale della molecola
Anche molecole con formule chimiche simili possono avere geometrie molecolari diverse, come dimostrato dal confronto tra CO2 e H2O
Il modello VSEPR (Valence Shell Electron Pair Repulsion) è un metodo teorico utilizzato per prevedere la disposizione tridimensionale degli atomi in una molecola
Il modello VSEPR si basa sul principio che le coppie di elettroni di valenza tendono a disporsi nello spazio in modo da minimizzare la repulsione elettronica reciproca
Secondo il modello VSEPR, il numero di coppie di elettroni attorno all'atomo centrale determina la geometria molecolare, con due coppie che portano a una geometria lineare e sei coppie a una geometria ottaedrica
Le coppie solitarie di elettroni sono quelle non coinvolte nella formazione di legami chimici e possono influenzare la geometria molecolare
Le coppie solitarie esercitano una repulsione maggiore rispetto alle coppie di legame e possono modificare la geometria molecolare, come nel caso di NH3 e CH4
La presenza di coppie solitarie può influenzare le proprietà chimiche e fisiche di una molecola, come dimostrato dalle differenze tra NH3 e CH4
I legami multipli, come i doppi e i tripli legami, sono considerati equivalenti a una singola coppia di elettroni nel modello VSEPR
Trattare i legami multipli come una singola coppia di elettroni semplifica l'analisi strutturale senza compromettere l'accuratezza delle previsioni
Oltre alla loro presenza, i legami multipli possono influenzare la geometria molecolare attraverso gli ingombri sterici che esercitano, come nel caso del doppio legame C=O nella formaldeide
Il momento dipolare è una misura della distribuzione asimmetrica delle cariche elettriche in una molecola
Molecole con una disposizione simmetrica degli atomi e delle cariche non presentano un momento dipolare netto, mentre molecole con una distribuzione asimmetrica delle cariche sono polari e possiedono un momento dipolare misurabile
La determinazione del momento dipolare è utile per inferire la simmetria e la polarità di una molecola, contribuendo alla comprensione delle sue interazioni chimiche e delle sue proprietà fisiche
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Distanze di legame
Distanza media tra due nuclei atomici in un legame. Misurata con metodi come la cristallografia a raggi X.
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Angoli di legame
Angolazione tra due legami consecutivi in una molecola. Cruciale per la forma molecolare.
02
Effetto della disposizione atomica sulla forma molecolare
Struttura molecolare influenzata dalla disposizione degli atomi: CO2 lineare, H2O angolare, BF3 planare trigonale, PF3 piramidale trigonale.
