Molecola: differenze tra le versioni

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* Nel caso di molecole biatomiche eteronucleari, se il [[numero atomico]] dei due atomi differisce di poco il procedimento che forma gli orbitali è lo stesso delle molecole omonucleari. Vi è tuttavia una differenza di [[elettronegatività]] tra i due atomi, e ciò implica la presenza di un [[dipolo elettrico]] tra di essi dovuto al fatto che gli elettroni si distribuiscono nelle vicinanze dell'atomo più elettronegativo:<ref>{{Cita|Spinicci|Pag. 187|spinicci}}.</ref> il legame che si viene a formare prende il nome di ''covalente polare''.<br />[[File:MOdiagramCO.png|thumb|left|upright=1.6|La molecola del [[monossido di carbonio]] CO]]

Tale legame viene rappresentato come in figura a lato, e si può notare che gli elettroni di <math>\sigma_{2p}</math> hanno energia maggiore, e costituiscono un orbitale detto HOMO (Highest Occupied Molecular Orbital), mentre gli elettroni di <math>\sigma_{2p_x}</math> e <math>\sigma_{2p_z}</math> costituiscono gli orbitali vuoti a minore energia detti LUMO (Lowest

Unoccupied Molecular Orbital). L'orbitale LUMO è il centro in cui la molecola può subire un attacco [[nucleofilo]] di una

[[base di Lewis]], e si tratta quindi del centro di acidità di Lewis. Viceversa, HOMO è il centro di basicità di Lewis della molecola, e può subire un attacco [[elettrofilo]].<br />Se la differenza di elettronegatività è maggiore di un valore convenzionale fissato a 1,9 vi è un trasferimento completo di carica tra i due atomi, cioè la nuvola elettronica può considerarsi come spostata completamente sull'elemento più elettronegativo. Tale legame prende il nome di [[legame ionico]].<br />Se il numero atomico dei due atomi differisce di molto accade che gli orbitali molecolari si formino tra orbitali atomici con energia simile, invece che dello stesso tipo.<ref>{{Cita|Spinicci|Pag. 188|spinicci}}.</ref>

* All'aumentare del numero di atomi coinvolti diventa complessa la caratterizzazione degli orbitali, a nell'ambito della teoria degli orbitali molecolari sono stati sviluppati diversi metodi di calcolo degli orbitali, tra i quali vi sono il [[Metodo di Hückel]], proposto da [[Erich Hückel]] nel [[1930]], consiste in un semplice [[LCAO|metodo LCAO]] utilizzato per la determinazione delle energie degli [[orbitali molecolari]] di sistemi π rappresentati da [[idrocarburi]] con [[legame chimico|legami]] coniugati, risultando applicabile a molecole quali ad esempio l'[[etilene]], il [[benzene]] e il [[butadiene]].<ref>E. Hückel, ''Zeitschrift für Physik'', 70, 204, (1931); 72, 310, (1931); 76, 628 (1932); 83, 632, (1933)</ref><ref>''Hückel Theory for Organic Chemists'', C. A. Coulson, B. O'Leary and R. B. Mallion, Academic Press, 1978</ref> La nota [[regola di Hückel]] trae origine da queste basi.<br />Il [[metodo di Hückel esteso]], sviluppato da [[Roald Hoffmann]], rappresenta invece la base delle [[regole di Woodward-Hoffmann]]<ref>''Stereochemistry of Electrocyclic Reactions'' R. B. Woodward, Roald Hoffmann J. Am. Chem. Soc.; 1965; 87(2); 395-397</ref> ed è un'estensione a tutti gli orbitali di [[Valenza (chimica)|valenza]]. Negli anni successivi il metodo fu reso applicabile anche agli [[composto eterociclico|eterocicli]] come la [[piridina]], il [[pirrolo]] e il [[furano]].<ref>Andrew Streitwieser, ''Molecular Orbital Theory for Organic Chemists'', Wiley, New York, 1961</ref><br />Vi è infine il [[metodo di Pariser–Parr–Pople]], che sfrutta metodi semi-empirici della [[chimica quantistica]] nell'ambito della [[chimica organica]].

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== Moti interni nelle molecole biatomiche ==

{{vedi anche|Moto in un campo centrale}}

I nuclei sono soggetti al potenziale adiabatico definito in precedenza, che nelle molecole biatomiche è indipendente dalla posizione del [[centro di massa]] della molecola e dall'orientazione della retta congiungente i due nuclei. Il potenziale gode quindi di invarianza rispetto alle traslazioni ed alle rotazioni, e il moto dei nuclei può essere studiato come un [[problema dei due corpi|problema a due corpi]], sicché l'[[equazione di Schrödinger]] può essere separata in moto radiale, dipendente dalla distanza tra i due nuclei, e moto orbitale, dipendente dal [[numero quantico orbitale]]. L'equazione di Schrödinger nel caso di un [[moto in un campo centrale]] è:

:<math>\left[ -\frac{\hbar^2}{2 (M+m)} \nabla_{\mathbf r_{cm}}^{2} - \frac{\hbar^2}{2\mu} \nabla^{2} + V_\mathrm{ad}(|\mathbf r_{rel}|) \right] \psi_{\mathrm{n}}(\mathbf r_{cm},\mathbf r_{rel}) = E_{tot} \psi_{\mathrm{n}}(\mathbf r_{cm},\mathbf r_{rel})</math>