Volume 1

6.8 8 Gli orbitali ibridi 6. Abbiamo visto come gli atomi possano realizzare legami covalenti o ionici utilizzando i propri elettroni spaiati e legami dativi utilizzando doppietti elettronici. In questo modo non si spiega però come alcuni gruppi di atomi della tavola periodica riescano a formare più legami di quanti ce ne aspetteremmo. Consideriamo il caso del magnesio (1s2 2s2 2p6 3s2) che presenta un doppietto elettronico nel livello di valenza. Il magnesio, pur non avendo elettroni spaiati, è in grado di instaurare due legami covalenti; in che modo? Facendo saltare un elettrone dell orbitale 3s nell orbitale 3p. In questo modo però i due legami covalenti dovrebbero essere diversi per quanto riguarda l energia e la distanza di legame in quanto instaurati con elettroni che si trovano rispettivamente uno nell orbitale 3s e uno nell orbitale 3p. L analisi ai raggi X rivela che i due legami sono identici, quindi si pensa che i due elettroni non siano uno nell orbitale 3s e l altro nell orbitale 3p, ma in un nuovo orbitale ibrido detto sp (Fig. 6.8). Figura 6.8. Ibridazione degli orbitali atomici del magnesio. 3p Mg Figura 6.10. Ibridazione degli orbitali atomici dell alluminio. 3p Al 3s Figura 6.12. Ibridazione sp degli orbitali dell atomo del carbonio. Mg 3s Al sp sp 3p Figura 6.9. Molecola di Mg H2 con angoli di legame di 180°. sp2 2p 6C 3s sp2 sp2 6C p sp3 Figura 6.11. Molecola Al H3 con angoli di legame a 120°. sp3 sp3 sp3 Figura 6.13. Molecola C H4 con angoli di legame a 109,5°. H 109,5° 120° 180° 120° C H H 120° H 96