Configurazione elettronica e legame delle molecole biatomiche
La configurazione elettronica delle molecole biatomiche segue regole precise che consentono di prevedere l’esistenza di queste molecole. È importante distribuire gli elettroni disponibili sugli orbitali molecolari, assicurandosi che il numero totale di elettroni sia uguale al numero di orbitali atomici combinati e che il riempimento degli orbitali avvenga secondo l’ordine di energia crescente. Inoltre, la formazione del legame tra due atomi richiede un eccesso di orbitali leganti rispetto a quelli antileganti, il che determina l’ordine di legame tra gli atomi.
Consideriamo ad esempio la molecola di idrogeno (H2). L’atomo di idrogeno ha un numero atomico Z = 1 e la sua configurazione elettronica è 1s¹. Quando due atomi di idrogeno si avvicinano reciprocamente, condividono i loro elettroni e generano la molecola con configurazione elettronica esterna 1s², simile al doppietto elettronico dell’elio. La teoria degli orbitali molecolari conferma l’esistenza della molecola H2 in cui i due atomi di idrogeno sono legati da un singolo legame di tipo σ.
Analogamente, consideriamo la molecola di elio (He2). L’atomo di elio ha un numero atomico Z = 2 e la sua configurazione elettronica è 1s². Tuttavia, poiché ogni atomo di elio ha già un doppietto elettronico completo, secondo la teoria degli orbitali molecolari, l’esistenza della molecola He2 è poco probabile.
Proseguendo con la molecola di litio (Li2), l’atomo di litio ha un numero atomico Z = 3 e la configurazione elettronica 1s² 2s¹. La teoria degli orbitali molecolari conferma l’esistenza della molecola Li2, in cui i due atomi di litio sono legati da un singolo legame di tipo σ.
Infine, consideriamo la molecola di azoto (N2), con numero atomico Z = 7 e configurazione elettronica 1s², 2s², 2p³. Secondo la teoria degli orbitali molecolari, l’esistenza della molecola N2, in cui i due atomi di azoto sono legati con triplo legame, viene confermata.
Questi esempi evidenziano come la configurazione elettronica e il numero di orbitali molecolari influenzino l’esistenza e la natura del legame nelle molecole biatomiche.