Determinare determinati parametri come dimensioni, lunghezza e angolo in scala atomica non è facile. A causa dell’importanza di questi parametri, gli scienziati hanno sviluppato metodi per dedurre o calcolare i parametri a livello atomico. L’ordine del legame e la lunghezza del legame sono due parametri così importanti che indicano il tipo e la forza dei legami tra una coppia di atomi.
Questo articolo spiega,
1. Quali sono l’ordine del legame e la lunghezza del legame
2. Come calcolare l’ordine del legame e la lunghezza del legame r–– Come calcolare l’ordine del legame
– Come calcolare la lunghezza del legame
Quali sono l’ordine del legame e la lunghezza del legame
La lunghezza del legame e l’ordine del legame sono due parametri associati ai legami covalenti. L’ordine di legame è il numero di legami chimici tra due atomi e la lunghezza del legame è la distanza tra due nuclei di atomi che sono legati covalentemente insieme. Questo articolo spiega come calcolare l’ordine del legame e la lunghezza del legame in un livello atomico.
Come calcolare l’ordine di legame
L’ordine di legame è il numero di legami chimici tra due atomi. Indica la stabilità di un legame. Nei legami covalenti, l’ordine di legame è il numero di elettroni condivisi. Ad esempio, l’ordine di legame di una coppia di atomi legati da un singolo legame è uno, mentre l’ordine di legame di una coppia di atomi legati da un doppio legame è due. L’ordine di legame zero indica che non esiste alcun legame tra gli atomi. La stabilità di una molecola aumenta con l’aumentare dell’ordine di legame. Le molecole con legame di risonanza non hanno bisogno di essere un numero intero. Nei composti covalenti con due atomi, l’ordine di legame tra una coppia di atomi viene determinato disegnando prima la struttura di Lewis e quindi determinando il tipo di legami tra gli atomi: legame zero, legame singolo, doppio o triplo. Ad esempio, l’ordine di legame del gas idrogeno è determinato come segue.
- Disegna la struttura di Lewis
H: H
- Determina il numero di legami/coppia di elettroni di valenza
Una coppia di elettroni, quindi l’ordine di legame è 1.
Se ci sono più di due atomi, l’ordine del legame è determinato come segue. Vedi l’esempio: nitrate nitrato.
- Disegnare la struttura di Lewis
- Contare il numero totale di obbligazioni (secondo ione nitrato, 4)
- Il numero di bond gruppi tra i singoli atomi (secondo ammoniaca, 3)
- Pertanto, il legame ordine = numero Totale di obbligazioni/ numero di bond gruppi
= 4/3
= 1.33
Pertanto, il legame ordine di ione nitrato è 1.33
Come calcolare la lunghezza del legame
La lunghezza del legame è la distanza tra due nuclei di atomi che sono legati insieme in modo covalente. La lunghezza del legame è solitamente compresa tra 0,1 e 0,2 nm. Quando due atomi simili sono legati insieme, metà della lunghezza del legame viene indicata come raggio covalente. La lunghezza del legame dipende dal numero di elettroni legati di due atomi o dall’ordine del legame. Più alto è l’ordine di legame, più breve la lunghezza del legame sarà dovuta a forti forze di trazione di nuclei caricati positivamente. L’unità di lunghezza del legame è picometer. Nei legami singoli, doppi e tripli, la lunghezza del legame aumenta nell’ordine di
legame triplo<doppio legame<legame singolo
L’elettronegatività può essere utilizzata per calcolare la lunghezza del legame tra due atomi con diverse elettronegatività. La seguente formula empirica è stata proposta da Shoemaker e Stevenson per calcolare la lunghezza del legame.
dA – B = rA + rB – 0.09 (xA-xB)
dA-B è la distanza di legame tra due atomi A e B, rA e rB sono raggi covalenti di A e B e
(xA – xB) è la differenza di elettronegatività tra A e B.
Un altro metodo viene utilizzato per calcolare la lunghezza approssimativa del legame. In questo metodo, la prima struttura di Lewis viene disegnata per determinare il tipo di legame covalente. Quindi usando un grafico * fatto sugli studi fatti da Cordero et al., e Pyykkö e Atsumi, i raggi corrispondenti dei legami fatti da ciascun atomo sono determinati. Quindi la lunghezza del legame viene determinata prendendo la somma dei due raggi. Ad esempio, quando si determina la lunghezza del legame di anidride carbonica, viene disegnata la prima struttura di Lewis.
Secondo il grafico, il raggio covalente del doppio legame di carbonio è di 67 picometri e quello del doppio legame di ossigeno è di 57 picometri. Pertanto, la lunghezza del legame dell’anidride carbonica è di circa 124 picometri (57 pm+ 67 pm).
*Il grafico covalente si trova qui
Riferimento:
Cordero, Beatriz, et al. “Raggi covalenti rivisitati.”Dalton Transactions 21 (2008): 2832-2838.
Libretexts. “Ordine di legame e lunghezze.”Chemistry LibreTexts. Libretexts, 05 Dic. 2016. Web. 10 Gen. 2017.
Lister, Ted e Janet Renshaw. Comprensione chimica per livello avanzato. N. p.: Nelson Thornes, 2000. Stampa.
Pratiyogita Darpan. “Proprietà degli elementi in relazione alla loro struttura elettronica .”Competition Science Vision agosto. 1998: n.pag. Stampa.
Pyykkö, Pekka e Michiko Atsumi. “Molecular Double-Bond Covalent Radii for Elements Li-E112.”Chemistry–A European Journal 15.46 (2009): 12770-12779.
