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Titolo: aiuto per orbitali atomici!!

ciao!!
sapete risolvere questo quesito (sono molto in difficoltà): 
" indicare per il nitrato d'ammonio(NH4NO3)  e per il nitrato di 
metilammonio (CH3NH3NO3) i relativi orbitali atomici e orbitali 
molecolari che l'atomo di azoto utilizza"
grazie in anticipo!! 

blues ha scritto:
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il quesito non è molto chiaro. Comunque se ci si riferisce al modello
LCAO, gli orbitali dell'azoto che verranno impiegati per costruire gli
orbitali molecolari come minimo saranno 1s, 2s, e 2p. Poi gli orbitali
molecolari si estenderanno non solo sull'azoto e quindi non potranno
essere considerati appartenenti solo a quell'atomo. Se ci si riferisce
invece al modello VB e si vogliono identificare gli orbitali ibridi
dell'azoto utili per la formazione dei legami, si potranno usare gli sp3
per NH4(+) e CH3NH3(+) e gli sp2 e il rimanente 2p per NO3(-).  
a che livello stai affrontando la questione? hai seguito un corso
introduttivo alla chimica o uno più avanzato di molecular modelling?
-- 
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 introduttivo alla chimica o uno più avanzato di molecular modelling?
no è un quesito di un esame del primo anno di università...comunque 
penso che volesse sapere gli orbitali ibridi. posso sapere perchè 
l'azoto per NH4 utilizza gli orbitali sp3??

 Juz <drome...@dromedario.out> ha scritto:
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NH4(+) ha struttura tetraedrica, come il metano (anzi è proprio
isoelettronico con il metano), lo puoi intuire sfruttando la teoria VSEPR.
I legami N-H sono tutti equivalenti, quindi puoi pensare che siano dati
dalla combinazione di orbitali dello stesso tipo. Per ottenere quattro
orbitali della giusta geometria e di medesima energia dai quattro orbitali
di valenza dell'azoto (2s, 2px, 2py, 2pz), è necessario impiegarli tutti e
quattro (da una combinazione di n orbitali atomici si ottenegono n
orbitali ibridi). La disposizione reciproca nello spazio degli sp3 è
tetraedrica, proprio quella che serve per dare una descrizione corretta
della geometria molecolare.
Quindi si potrà pensare che l'orbitale 1s dell'azoto non partecipi alla
formazione dei legami, questo lo puoi giustificare notando che la sua
energia è troppo bassa per combinarsi favorevolmente con gli orbitali 1s
degli atomi di idrogeno. Mentre i quattro legami N-H potranno essere
descritti dalla combinazione di ogni orbitale ibrido sp3 con il rispettivo
1s degli atomi di idrogeno. In questo contesto è quindi necessario
individuare gli orbitali che abbiano la giusta geometria e la giusta
energia per la formazione dei legami. 
In generale puoi seguire questo metodo:
1) disegna la struttura di Lewis della molecola (non è detto che tutte le
molecole possano essere ben rappresentate da una sola struttura di Lewis,
per alcune saranno necessarie più strutture, in altri casi le strutture
non sono molto utili; in genere comunque per "molecole semplici" le
strutture di Lewis sono un ottimo punto di partenza)
2) individua la geometria della molecola sfruttando la teoria VSEPR
3) attribuisci a ogni atomo, che non sia l'idrogeno, gli orbitali ibridi
che diano conto correttamente della geometria che lo circonda, tenendo
conto che:
a) i due ibridi sp si dispongono linearmente intorno all'atomo e lasciano
la possibilità di formare altri due legami pi greco con i due orbitali 2p
non impiegati negli ibridi.
b) i tre ibridi sp2 si dispongono trigonalmente intorno all'atomo e
lasciano un orbitale 2p, perpendicolare al piano degli sp2, che potrà
formare legami pi greco.
c) i quattro ibridi sp3 si dispongono tetraedricamente intorno all'atomo.
d) per gli elementi del secondo periodo (C, N, O in particolare) questi
sono i soli ibridi che servono; per gli elementi del terzo periodo potrà
essere necessario coinvolgere anche gli orbitali atomici 3d per ottenere
ibridi con le geometrie giuste (per esempio bipiramidale a base trigonale
per il fosforo in PCl5 e ottaedrica per SF6).
Prendiamo per esempio il caso di NO3(-) presente nell'esercizio. Nella
struttura di Lewis del nitrato, due ossigeni formano un legame semplice
con l'atomo di azoto, il terzo ossigeno invece forma un doppio legame. La
carica formale dell'atomo di azoto è positiva, mentre sono negative le
cariche formale dei due ossigeni che formano i legami semplici. Comunque i
tre atomi di ossigeno nell'anione nitrato sono equivalenti, infatti quella
struttura di Lewis non è l'unica che può essere disegnata, sono
altrettanto valide le altre due in cui il doppio legame coinvolge gli
altri atomi di ossigeno. Se applichi la teoria VSEPR otterrai che la
geometria intorno all'atomo di azoto è trigonale planare. Allora puoi
assumere che:
1) sia l'azoto che l'ossigeno formino ibridi sp2
2) ogni ibrido sp2 dell'azoto si combini con un ibrido sp2 per ogni atomo
di ossigeno per formare tre legami sigma.
3) ogni ossigeno abbia due orbitali sp2 di non legame, occupati ognuno da
due elettroni.
4) vi sia un orbitale molecolare pi greco formato dalla combinazione degli
orbitali atomici 2p di tutti e quattro gli atomi presenti nello ione, il
ché è coerente con la descrizione delle strutture di Lewis risonanti.
La descrizione del legame fatta in questi termini può risultare
artificiosa e anche ingannevole, del resto è (quasi) inevitabile. Una
descrizione pienamente soddisfacente della struttura elettronica delle
molecole può essere fatta ricorrendo alla meccanica quantistica, ma
ovviamente in un corso introduttivo alla chimica non avrebbe senso.
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