la geometria delle molecole

La geometria di una molecola ci aiuta a definire se una molecola è polare o apolare: i legami di una molecola sono orientati e quindi anche gli atomi coinvolti non sono disposti casualmente, ma secondo angoli precisi (angoli di legame). Grazie alla teoria del VSEPR possiamo prevedere la forma di una molecola e spiegarne alcuni comportamenti e proprietà.

• Secondo la teoria del VSEPR, gli atomi di una molecola si dispongono nello spazio intorno ad un atomo, l'atomo centrale (quello con più legami), in base alle forze repulsive che si stabiliscono fra le coppie di elettroni del livello di valenza, in modo da trovarsi il più lontano possibile tra loro .
• Come conseguenza, la forma di una molecola dipende da:

1. Le coppie elettroniche (di valenza) non condivise sull'atomo centrale
2. Il numero di atomi legati all'atomo centrale

• Se sull'atomo centrale non sono presenti coppie elettroniche libere, gli atomi sono distribuiti simmetricamente perchè tra loro equidistanti: la molecola risulta apolare e gli angoli di legame sono tutti uguali; in caso contrario, la molecola è polare perchè data la presenza di una o più coppie elettroniche non condivise sull'atomo centrale, gli elettroni degli altri atomi si dispongono il più lontano possibile da esse, risultando asimmetrici e con angoli di legame diversi.
• Ora, tra le molecole apolari, la loro disposizione nello spazio e l'ampiezza degli angoli di legame variano a seconda del numero di atomi legati a quello centrale:

1. Se l'atomo centrale è legato con altri due atomi, la molecola è lineare (angolo di legame = 180°)
2. Se l'atomo centrale è legato con altri tre atomi, la molecola risulterà planare triangolare con disposizione trigonale e atomi tra loro complanari (angolo di legame = 120°)
3. Se l'atomo centrale è legato con altri quattro atomi, la molecola sarà tridimensionale con disposizione tetraedrica (angolo di legame = 109,5°)

• Nelle molecole polari, invece, bisogna tenere conto anche del numero di coppie elettroniche non condivise dell'atomo centrale; tra le geometrie più ricorrenti:

1. Se l'atomo centrale è legato con altri due atomi e possiede una coppia elettronica non condivisa, la molecola risulterà piegata (angolo di legame = circa 120°)
2. Se l'atomo centrale è legato con altri due atomi e possiede due coppie elettroniche non condivise, la molecola risulterà piegata (angolo di legame = circa 104,5°)
3. Se l'atomo centrale è legato con altri tre atomi e possiede una coppia elettronica non condivisa, la molecola sarà tridimensionale con disposizione piramidale trigonale (angolo di legame = circa 108°)

(Per ulteriore spiegazione e approfondimenti)