struttura acqua
Salve ho dei dubbi sulla struttura dell'acqua.
In particolare non riesco a capire perchè ha una struttura piegata e no una struttura lineare come la CO2. Inoltre ho capito perchè è una molecola polare in quant il momento di dipolo non si annulla ma non riesco ancora a giustificare la struttura.

Chi mi aiuta???
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Secondo la teoria VSEPR (Valence Shell Electron Pair Repulsion) cioè repulsione delle coppie elettroniche dello strato di valenza le coppi elettroniche disposte sull'ultimo livello dell'atomo centrale tendono a disporsi il più lontano possibile tra loro per effetto della repulsione, il che dà origine a una determinata disposizione degli atomi nello spazio, quindi a una precisa geometria della molecola.
I principi fondamentali della teoria sono:
- le coppie elettroniche interessate sono sia quelle impegnate nei legami che l'atomo centrale stabilisce con gli altri atomi (coppie condivise), sia quelle libere (coppie non condivise), purché appartenenti all'ultimo livello;
- i doppi e i tripli legami si considerano come un legame semplice, in quanto la nuvola elettronica del legame multiplo ha un'unica direzione e l'effetto è quindi lo stesso di un'unica coppia;
- le coppie non condivise, essendo più dilatate nello spazio di quelle impegnate in un legame, esercitano una forza repulsiva più intensa sulle altre coppie, il che influisce sul valore dell'angolo di legame.

CO2
Ha sei coppie elettroniche, due condivise e quattro non condivise; l'effetto repulsivo tra i due doppi legami fornisce lo stesso risultato che si avrebbe se il legame carbonio-ossigeno fosse un legame semplice, quindi la molecola saràlineare con angoli di legame di 180°: O=C=O. È una molecola apolare in quanto, pur essendo i legami C=O polarizzati, i vettori dei momenti dipolari (identici come modulo, ma di verso opposto) si annullano tra loro.

H2O
Ha quattro coppie elettroniche, due condivise e due non condivise; la forma geometrica di riferimento è quella tetraedrica, però, a differenza del CH4 che ha tutte e quattro le coppie elettroniche condivise e quindi una forma geometrica tetraedrica regolare con angoli di legame di di 109,5°, la forte repulsione esistente fra le due coppie non condivise sull'atomo di ossigeno conferisce alla molecola dell'H2O una forma tetraedrica schiacciata o angolare con angoli di legame di 104,5°. È una molecola polare in quanto i legami O-H sono polarizzati e il centro delle cariche positive che si trova al centro del triangolo di base non coincide con quello della carica negativa localizzata sull'ossigeno.
Ciao
Luisa

Dal laboratorio se ne usciva ogni sera, e più acutamente a fine corso, con la sensazione di avere “imparato a fare una cosa”;
il che, la vita lo insegna, è diverso dall’avere “imparato una cosa”.
(Primo Levi)


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Rosa
(2018-06-26, 13:25)LuiCap Ha scritto: Secondo la teoria VSEPR (Valence Shell Electron Pair Repulsion) cioè repulsione delle coppie elettroniche dello strato di valenza le coppi elettroniche disposte sull'ultimo livello dell'atomo centrale tendono a disporsi il più lontano possibile tra loro per effetto della repulsione, il che dà origine a una determinata disposizione degli atomi nello spazio, quindi a una precisa geometria della molecola.
I principi fondamentali della teoria sono:
- le coppie elettroniche interessate sono sia quelle impegnate nei legami che l'atomo centrale stabilisce con gli altri atomi (coppie condivise), sia quelle libere (coppie non condivise), purché appartenenti all'ultimo livello;
- i doppi e i tripli legami si considerano come un legame semplice, in quanto la nuvola elettronica del legame multiplo ha un'unica direzione e l'effetto è quindi lo stesso di un'unica coppia;
- le coppie non condivise, essendo più dilatate nello spazio di quelle impegnate in un legame, esercitano una forza repulsiva più intensa sulle altre coppie, il che influisce sul valore dell'angolo di legame.

CO2
Ha sei coppie elettroniche, due condivise e quattro non condivise; l'effetto repulsivo tra i due doppi legami fornisce lo stesso risultato che si avrebbe se il legame carbonio-ossigeno fosse un legame semplice, quindi la molecola saràlineare con angoli di legame di 180°: O=C=O. È una molecola apolare in quanto, pur essendo i legami C=O polarizzati, i vettori dei momenti dipolari (identici come modulo, ma di verso opposto) si annullano tra loro.

H2O
Ha quattro coppie elettroniche, due condivise e due non condivise; la forma geometrica di riferimento è quella tetraedrica, però, a differenza del CH4 che ha tutte e quattro le coppie elettroniche condivise e quindi una forma geometrica tetraedrica regolare con angoli di legame di di 109,5°, la forte repulsione esistente fra le due coppie non condivise sull'atomo di ossigeno conferisce alla molecola dell'H2O una forma tetraedrica schiacciata o angolare con angoli di legame di 104,5°. È una molecola polare in quanto i legami O-H sono polarizzati e il centro delle cariche positive che si trova al centro del triangolo di base non coincide con quello della carica negativa localizzata sull'ossigeno.

Ma CO2 non ha 8 coppie di elettroni?
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No, perché vale questa regola:
- i doppi e i tripli legami si considerano come un legame semplice, in quanto la nuvola elettronica del legame multiplo ha un'unica direzione e l'effetto è quindi lo stesso di un'unica coppia.
Ciao
Luisa

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lepre561, Rosa
scusi la domanda ma il numero sterico si considera solo sull'atomo centrale?
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Sì.

Numero sterico di una molecola: è il numero di atomi legati all'atomo centrale della molecola più il numero di coppie solitarie di elettroni dell'atomo centrale.

NS di CO2 = 2 atomi di ossigeno legati all'atomo centrale di carbonio + 0 coppie solitarie di elettroni nel guscio di valenza dell'atomo di carbonio = 2, da cui geometria della molecola lineare.

NS di H2O = 2 atomi di idrogeno legati all'atomo centrale di ossigeno + 2 coppie solitarie di elettroni nel guscio di valenza dell'atomo di ossigeno = 4, da cui geometria della molecola tetraedrica.
Ciao
Luisa

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