Metodo per trovare la formula di struttura!
Ciao a tutti ragazzi! Volevo chiedervi il metodo migliore e più sicuro per trovare le formule di struttura delle molecole... Proprio punto per punto! Non importa fare esempi... Vi ringrazioo!
Risposte
Non è mica facile trovare le formule di struttura!
A volte cambiano le proprietà di una molecola solo perche si avvolge in verso piuttosto che in un altro, e la formula bruta magari è la stessa!
Se fai degli esempi ti seguo volentieri
A volte cambiano le proprietà di una molecola solo perche si avvolge in verso piuttosto che in un altro, e la formula bruta magari è la stessa!
Se fai degli esempi ti seguo volentieri
OK, intanto comincio dicendo che seguo il CdL di ingegneria meccanica e sono al primo anno, quindi c'ho poco a che fare con la chimica "vera". Se vuoi un esempio, non so, il professore dice: "Scrivere la formula di struttura dell'acido carbonico indicando l'ibridazione dell'atomo centrale". Come trovo il numero di legami che devo fare? Non so come partire aiutami...
Provo a ragionare insieme a te: per ottenere gli acidi devo sciogliere in acqua delle anidridi (credo), nel nostro caso l'anidride carbonica $CO_2$; se aggiungiamo acqua dunque avremo $H_2CO_3$ che dovrebbe essere l'acido carbonico.
Premesso ciò (sperando di non aver detto cavolate), veniamo alla ibridizzazione dell'atomo di carbonio: l'atomo di carbonio forma 4 legami e coinvolge gli orbitali s e p (sai che forma hanno gli orbitali? se no chiedi e ti dico cosa so, anche se poco) che si possono un po' modificare come forma, si formano degli orbitali ibridi... (sp2, sp3...ricordo qualcosa circa la loro forma, ma sono vecchi ricordi: rinfrescami la memoria con quello che sai tu)
Nel caso dell'acido carbonico credo che ci sia un doppio legame con un ossigeno, un legame con un idrogeno e un legame con il gruppo $OH$, penso, ma non ne sono affatto sicura, che la molecola sia piana.
Premesso ciò (sperando di non aver detto cavolate), veniamo alla ibridizzazione dell'atomo di carbonio: l'atomo di carbonio forma 4 legami e coinvolge gli orbitali s e p (sai che forma hanno gli orbitali? se no chiedi e ti dico cosa so, anche se poco) che si possono un po' modificare come forma, si formano degli orbitali ibridi... (sp2, sp3...ricordo qualcosa circa la loro forma, ma sono vecchi ricordi: rinfrescami la memoria con quello che sai tu)
Nel caso dell'acido carbonico credo che ci sia un doppio legame con un ossigeno, un legame con un idrogeno e un legame con il gruppo $OH$, penso, ma non ne sono affatto sicura, che la molecola sia piana.
Gio hai sbagliato, l'acido carbonico è biprotico (ovvero rilascia due H+) ergo non c'è il legame fra carbonio e idrogeno, ma il carbonio è legato a due ossidrili (altrimenti non rilascerebbe protoni). Comunque non vedo l'utilità di fare un esempio, dato che ci sono un centinaia di casi differenti!
Trovare la geometria è sempre una cosa rognosa, ma ecco qualche regoletta utile che, apparte casi sfortunati, sono sempre molto efficaci per determinare le strutture molecolari:
1)Vedi a priopri che tipo di geometria ti aspetti, in base al numero di atomi e all'ibridazione delle molecole (trovi simpatiche tabelle su internet su questo argomento). esempio, se ho un carbonio sp di certo mi aspetterò un triplo legame e quindi una geometria planare. oppure, se hai tre atomi, non ti aspetterai un tetraedro.
2) Conta gli elettroni, ovvero fai la somma degli elettroni presenti sui singoli atomi, perchè te li dovrai ritrovare sotto forma di doppietti di legame o sull'atomo. Es presi 2 idrogeni, con un toltale di 2 elettroni (uno per atomo), capiamo che la molecola potrà avere solo un singolo legame (formato appunto da due elettroni) e non di più.
3) Metti al centro della molecola l'atomo più elettropositivo che hai, ma MAI l'idrogeno!! esempio, per l'HNO3 ho H=+1, N=+5 O=-2, metterò quindi l'azoto in mezzo, sapendo che è acido allora so che avrò un ossidrile (l'idrogeno quindi non sarà attaccato direttamente all'azoto) e gli altri due ossigeni li lego con gli elettroni che mi rimangono a disposizione, stanto sempre attento a bilanciare le cariche (la molecola dovrà essere neutra alla fine)
4) Dopo aver fatto un tentativo di scrivere la geometria, controlla gli elettroni intorno a ogni atomo, e ricorda una regola importante: tutti gli atomi del secondo periodo non possono avere più di 8 elettroni (4 legami) intorno!!! quelli del terzo (i più comuni sono zolfo e fosforo) invece posso ibridare gli orbitali d e quindi arrivano ad avere ben più di 8 elettroni.
5) una volta fatto questi 4 passi, dovresti aver disegnato la molecola in maniera decente: bene, a questo punto possiamo andare un pò a modificare i vari legami e angoli: ad esempio se hai un doppio legame (a meno che questo non risuoni, vedi NO3) allora lo disegnerai più corto rispetto al singolo legame. Per quanto riguarda gli angoli, ricorda che un lone pair conta di più come ingobro di un doppietto di legame, quindi la sua presenza schiaccierà di più i legami fra loro. esempio, l'acqua ha due doppietti libero sull'ossigeno ed infatti i due idrogeni nella molecola sono più vicini del dovuto.
Trovare la geometria è sempre una cosa rognosa, ma ecco qualche regoletta utile che, apparte casi sfortunati, sono sempre molto efficaci per determinare le strutture molecolari:
1)Vedi a priopri che tipo di geometria ti aspetti, in base al numero di atomi e all'ibridazione delle molecole (trovi simpatiche tabelle su internet su questo argomento). esempio, se ho un carbonio sp di certo mi aspetterò un triplo legame e quindi una geometria planare. oppure, se hai tre atomi, non ti aspetterai un tetraedro.
2) Conta gli elettroni, ovvero fai la somma degli elettroni presenti sui singoli atomi, perchè te li dovrai ritrovare sotto forma di doppietti di legame o sull'atomo. Es presi 2 idrogeni, con un toltale di 2 elettroni (uno per atomo), capiamo che la molecola potrà avere solo un singolo legame (formato appunto da due elettroni) e non di più.
3) Metti al centro della molecola l'atomo più elettropositivo che hai, ma MAI l'idrogeno!! esempio, per l'HNO3 ho H=+1, N=+5 O=-2, metterò quindi l'azoto in mezzo, sapendo che è acido allora so che avrò un ossidrile (l'idrogeno quindi non sarà attaccato direttamente all'azoto) e gli altri due ossigeni li lego con gli elettroni che mi rimangono a disposizione, stanto sempre attento a bilanciare le cariche (la molecola dovrà essere neutra alla fine)
4) Dopo aver fatto un tentativo di scrivere la geometria, controlla gli elettroni intorno a ogni atomo, e ricorda una regola importante: tutti gli atomi del secondo periodo non possono avere più di 8 elettroni (4 legami) intorno!!! quelli del terzo (i più comuni sono zolfo e fosforo) invece posso ibridare gli orbitali d e quindi arrivano ad avere ben più di 8 elettroni.
5) una volta fatto questi 4 passi, dovresti aver disegnato la molecola in maniera decente: bene, a questo punto possiamo andare un pò a modificare i vari legami e angoli: ad esempio se hai un doppio legame (a meno che questo non risuoni, vedi NO3) allora lo disegnerai più corto rispetto al singolo legame. Per quanto riguarda gli angoli, ricorda che un lone pair conta di più come ingobro di un doppietto di legame, quindi la sua presenza schiaccierà di più i legami fra loro. esempio, l'acqua ha due doppietti libero sull'ossigeno ed infatti i due idrogeni nella molecola sono più vicini del dovuto.
Grazie per la correzione!
Ok in questo modo mi riescono molto meglio!! Devo riuscire solo a capire meglio l'ibridazione dsp3 e d2sp3 poi mi riescono bene!! Grazie a tutti e due!! 
guarda l'ibridazione sp3d ed sp3d2 è funzionale alla geometria...alla fine ogni orbitale è come se fosse un legame che l'atomo centrale fà...capisci quindi che un atomo che forma una bipiramide trigonale (5 legami) sarà ibridato sp3d (che corrisponde appunto a 5 orbitali di legame) e viceversa, ad esempio se hai sp3d2 avrai sicuramente un ottaedro (o un prisma trigonale, ma è rarissimo), perchè hai sei legami e corrisponde appunto a un ottaedro. E' questa la forza della valence bond, che per quanto possa essere rozza, approssimativa (e sbagliata) è molto intuitiva e semplice per quanto riguarda il costruire le strutture. Ti do un ultimo trucchetto.
Si può risalire alla geometria aiutandosi anche con i numeri di ossidazioni: partendo dal presupposto che, dati due atomi legati da un legame semplice, formalmente si attribuiscono i due elettroni di legame all'atomo più elettronegativo (a parità,se ne da uno a testa), ecco che vedendo il numero di ossidazione (ovvero il numero di elettroni persi) di un dato atomo, si può risalire a quali altri atomi esso è legato.
Esempio
Data una molecola di CO2, voglio sapere che formula di struttura possiede: io potrei ipotizzare che sia una cosa tipo C=O=O però allora al carbonio, dato che è legato solo a un ossigeno, vengono strappati solo 2 elettroni (fa due legami e ci mette un suo elettrone per ogni legame). Ma allora il suo numero di ossidazione sarà +2 ( il num di ossidazione è appunto gli elettroni persi o guadagnati), ma deve essere +4, quindi significa che la geometria finale sarà O=C=O
Si può risalire alla geometria aiutandosi anche con i numeri di ossidazioni: partendo dal presupposto che, dati due atomi legati da un legame semplice, formalmente si attribuiscono i due elettroni di legame all'atomo più elettronegativo (a parità,se ne da uno a testa), ecco che vedendo il numero di ossidazione (ovvero il numero di elettroni persi) di un dato atomo, si può risalire a quali altri atomi esso è legato.
Esempio
Data una molecola di CO2, voglio sapere che formula di struttura possiede: io potrei ipotizzare che sia una cosa tipo C=O=O però allora al carbonio, dato che è legato solo a un ossigeno, vengono strappati solo 2 elettroni (fa due legami e ci mette un suo elettrone per ogni legame). Ma allora il suo numero di ossidazione sarà +2 ( il num di ossidazione è appunto gli elettroni persi o guadagnati), ma deve essere +4, quindi significa che la geometria finale sarà O=C=O
Ho capito finalmenteeeeeee!! Grazie millleeeeeeeeeeeeee!!! 
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