Ibridazione dell'atomo di carbonio.

Question 1

IBRIDAZIONE CARBONIO

Answer 1

La sua configurazione elettronica è 1s^2, 2s^2, 2p^2.
Notiamo che il carbonio ha due orbitali 2p semipieni e, pertanto, dovrebbe dare origine solamente a 2 legami covalenti.
In realtà, il carbonio è tetravalente ed è, quindi, in grado di formare 4 legami con altri atomi.
Si suppone la promozione di un elettrone dall’orbitale 2s all’orbitale 2p vuoto.
Tuttavia, siccome l’orbitale 2s sferico ha energia inferiore e forma ≠ da quelle dei 3 orbitali 2px, 2py, 2pz, dovremmo aspettarci 3 legami uguali e 1 diverso.
Questo però è in contrasto con i fatti sperimentali che accertano la presenza dei 4 legami identici.
Tutto ciò si spiega con l’IBRIDAZIONE:

Modo usato dagli atomi per rendere massimo il n° di interazioni che possono avere con altri atomi e raggiungere l’ottetto.

Combinazione orbitali atomici esterni di ≠ energia di 1 atomo -> formazione di ugual nr di orbitali atomici isoenergetici (detti ORBITALI IBRIDI)

Orbitali p: px, py, pz

Question 2

IBRIDAZIONE SP^3

Answer 2

Legame: singolo
Combinazione: 1 orbitale s + 3 orbitali p = 4 orbitali ibridi isoenergetici sp^3
Carattere: 25% s; 75% p
Forma: tetraedrica
Angolo: 109°

Quindi, due C ibridati sp^3 si legheranno con un legame covalente semplice tra di loro e formeranno ognuno altri 3 legami covalenti singoli con altri 3 diversi atomi.
Tutti i legami sono sigma.

Question 3

IBRIDAZIONE SP^2

Answer 3

Legame: doppio
Combinazione: 1 orbitale s + 2 orbitali p = 3 orbitali ibridi isoenergetici sp^2 (l'orbitale 2p non ibridato, che si pone perpendicolarmente al piano in cui si trovano gli altri 3)
Carattere: 33% s; 67% p
Forma: trigonale planare
Angolo: 120°

Quando due C ibridati sp^2 si legano tra loro, formano:

• un legame σ grazie agli orbitali ibridi;
• un legame π grazie ai due orbitali p. I legami π (più deboli dei legami σ) sono legami covalenti che avvengono tra due orbitali p.

Orbitale sp3 è più lungo dell’orbitale sp^2

Question 4

IBRIDAZIONE SP

Answer 4

Legame: triplo
Combinazione: 1 orbitale s + 1 orbitale p = 2 orbitali ibridi isoenergetici sp
Carattere: 50% s; 50% p
Forma: lineare
Angolo: 180°

Quando due C ibridati sp si legano tra loro, formano:

• un legame σ grazie agli orbitali ibridi;
• due legami π grazie ai 4 orbitali p (2 per ciascun
  legame) .