Teoria de l'enllaç de valència i propietats dels sòlids metàl·lics
Teoria de l'enllaç de valència
La TEV pretén explicar amb més detall la formació d'enllaços covalents i donar resposta a alguns casos que no s'expliquen per Lewis.
Formació molècula H2
Variació de l'Ep vs dist.
Quan arriba al mínim energètic, els 2 orbitals 1s de l'H s'han superposat i els 2 electrons emparellats: compartició d'electrons (-)
Condicions:
- Espins antiparal·lels
- Orbitals superposats parcialment desocupats
Tipus enllaç covalent:
- Enllaç sigma, ????: encavalcament total entre orbitals al pla axial. Enllaç fort. Ex: entre 2 orbitals s
- Enllaç pi, ????: encavalcament entre orbitals al pla nodal. Intensitat enllaç menor, enllaç més feble. Ex: entre 2 orb p
Hibridació dels orbitals atòmics
1931 Pauling (The nature of the chemical bond) proposa el model d'hibridació d'orbitals per explicar geometria d'algunes molècules i complementar la TEV.
Els orbitals atòmics es combinen entre ells i formen el que anomenem orbitals híbrids, amb igual E i forma. Són la combinació matemàtica de les funcions d'ona dels diversos orbitals atòmics que es combinen.
Hibridació: Mecanisme que justifica la distribució espacial dels parells d'electrons de valència (lineals, triangulars planes i tetraèdriques)
Tipus d'hibridació d'orbitals que necessitarem per a justificar la geometria de les molècules són: sp, sp2 i sp3.
Idees bàsiques:
- Un orbital híbrid és una combinació d'orbitals atòmics
- El nombre d'orbitals híbrids formats és igual al nombre d'orbitals atòmics que s'han combinat.
- Els orbitals híbrids formats tenen la mateixa forma i una determinada orientació espai: sp (lineal); sp2 (triangular plana) i sp3 (tetraèdrica).
Hibridació redueix E àtoms i s'obtenen tants orbitals híbrids com orbitals atòmics es combinen.
Enllaç metàl·lic
Xarxes cristal·lines metàl·liques formen empaquetaments molt compactes on cada ió positiu està unit a la resta per electrons mòbils.
Unió entre àtoms d'elements metàl·lics que comparteixen conjuntament els electrons de la capa de valència.
Ho explica: Model del núvol o gas electrònic (explica bé enllaç metàl·lic a nivell qualitatiu, però no les diferències de conductivitat entre metalls).
Metalls: poc EN à perden electrons valència fàcilment i tenen orbitals buits a nivell valència à electrons es mouen lliurement entre nuclis.
Determinació estructura xarxes cristal·lines metàl·liques: difracció raigs X.
Propietats dels sòlids metàl·lics
Sòlids cristal·lins a temperatura ambient. Densitats elevades, amb grans variacions
Lluentor característica
Opacs
Punts fusió moderats o alts
E reticulars altes à gairebé insolubles en cap dissolvent polar o apolar
Dúctils i mal·leables (no canvia l'estructura atomicomolecular)
Bons conductors de calor (empaquetament) i corrent elèctric (e- lliures).