1 / 17

Chimica e laboratorio

Chimica e laboratorio. I legami secondari. Classi quarte/quinte Docente: Luciano Canu Anno Scolastico 2008/2009. Generalità. I legami secondari Sono sempre interazioni elettrostatiche Sono interazioni inter molecolari

mirella
Télécharger la présentation

Chimica e laboratorio

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Chimica e laboratorio I legami secondari Classi quarte/quinte Docente: Luciano Canu Anno Scolastico 2008/2009

  2. Generalità • I legami secondari • Sono sempre interazioni elettrostatiche • Sono interazioni intermolecolari • Possiamo spiegare quindi il comportamento di sostanze molecolari e macromolecolari • Sono interazioni di tipo fisico • Reversibili: si formano e si rompono con poca spesa energetica e non modificano la natura intima della materia • Spiegano il comportamento e le caratteristiche di moltissimi materiali e sostanze

  3. Uno schema Forze di Van der Waals Legame a idrogeno Interazioni dipolo-dipolo Forze di London

  4. Legame a idrogeno • È il più forte legame intermolecolare conosciuto (circa un decimo di un legame covalente) • È presente in moltissime sostanze importanti • Le regole per individuare e rappresentare una sostanza che forma legami a idrogeno

  5. H O H H O Le regole H • È necessario (ma non sufficiente) che la molecola contenga idrogeno • L’idrogeno deve essere legato, con legame covalente semplice, con atomi molto elettronegativi (F, O, N) • La molecola che “contiene” questa porzione così organizzata può formare legami idrogeno con altre molecole polari • Le molecole devono essere orientate in modo da mantenere sullo stesso asse i 3 atomi coinvolti nel legame a idrogeno

  6. H H H H O O O O H H H H Il caso dell’acqua H O H

  7. Proprietà dell’acqua • La fase solida è meno densa della fase liquida (il ghiaccio galleggia in acqua) • L’acqua ha una elevata capacità termica (liquido di riscaldamento o di raffreddamento) • Il ghiaccio in opportune condizioni forma cristalli • L’acqua ha una elevata temperatura di ebollizione/fusione • Ha la tendenza ad aggregarsi, formare masse d’acqua molto grandi • L’acqua scioglie molto bene tutte le sostanze che hanno gruppi OH nella loro struttura

  8. Molecole che formano legami idrogeno • H-F acido fluoridrico • CH4 metano • NH3 ammoniaca • C3H7OH propanolo • DNA • Cellulosa • Amido • Glucosio • Proteine

  9. Altri legami secondari • Legami dipolo-dipolo • Forze di London (forze di Van der Waals)

  10. δ- δ+ H Cl Legami dipolo-dipolo • Il legame a idrogeno è una versione particolarmente forte e speciale di legame dipolo-dipolo • Tutte le molecole polari possono formare interazioni dipolo-dipolo con intensità variabile • Sono responsabili dello stato fisico di molti materiali δ- δ+ δ- δ+ δ- δ+ H H Cl H Cl Cl

  11. Un confronto

  12. Interpretiamo la tabella • Le temperature di fusione e di ebollizione dell’HF sono molto alte rispetto all’HCl poiché solo il primo può formare legami idrogeno • Notare che l’HCl è più pesante dell’HF • L’andamento dei successivi acidi è spiegabile considerando l’aumento di massa della molecola • Infatti possiamo considerare le interazioni dipolo-dipolo sufficientemente simili

  13. Interazioni dipolo temporaneo-dipolo indotto • Molte molecole sono considerate apolari • N2, H2, CH4, Cl2, I2, F2, CO2 • Eppure è possibile ottenere lo stato liquido e solido anche da queste sostanze • Cl2 è gassoso ma Br2 è liquido e I2 è solido alla temperatura ambiente • Come mai? • Cosa cambia tra le 3 molecole? • Come si crea un dipolo temporaneo?

  14. Come interagiscono le molecole apolari • La massa atomica aumenta notevolmente • Aumentano molto le dimensioni della nuvola elettronica esterna e il numero di elettroni • Cioè la nuvola elettronica esterna è molto lontana dal nucleo e sente poca attrazione protonica • Le nuvole elettroniche diventano più plastiche, meno rigide • Gli elettroni di valenza a volte si distribuiscono in maniera asimmetrica anche in molecole apolari • Questo fenomeno è denominato dipolo temporaneo • Avviene casualmente su un numero limitato di molecole (probabilità statistica)

  15. + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - Dipolo temporaneo Distribuzione asimmetrica temporanea degli elettroni di legame

  16. Viscosità • La viscosità è la capacità che le molecole di un fluido hanno di opporsi allo scorrimento • Le forze di Van der Waals quindi sono responsabili della velocità di scorrimento del fluido • Ma l’olio è più viscoso dell’acqua! • Si deve considerare anche la massa e la complessità della struttura della molecola

  17. Tensione superficiale • L’energia necessaria a penetrare la superficie di un liquido • È dovuta alla presenza di interazioni di Van der Waals tra le particelle di liquido • L’acqua ha una tensione superficiale elevata che • Rende difficile l’entrata in acqua ai tuffatori • Permette lo sci nautico a piedi nudi • Consente ad alcuni insetti di “camminare” sulla superficie • Causa il fenomeno del menisco e della capillarità

More Related