Ibridazione -La molecola CH4 - Corso di...
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Ibridazione Ibridazione --La molecola CHLa molecola CH44
C H
HH
H
H-C-H = 90° SperimentalmenteStruttura tetraedrica
Angoli e lunghezze ugualiH-C-H = 109,5°
2
Ibridazione Ibridazione spsp33 del CARBONIOdel CARBONIO
2p
2s
E
Stato fondamentale
Stato di tetravalenza
sp3
Stato di ibridazione sp3
3
Ibridazione Ibridazione spsp33 del CARBONIOdel CARBONIO
109,5°
Geometria TETRAEDRICA
4
Ibridazioni Ibridazioni spsp33, , spsp22 e e spsp del CARBONIOdel CARBONIO
E
sp3
sp2
sp
2p
2s
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(a) Vista dall’alto dei tre orbitali ibridi sp2 (verdi). Il restante orbitale p non ibridato (non mostrato in questa vista) è perpendicolare al piano del disegno.
(b) Vista laterale di un atomo di carbonio in un intorno planare trigonale (ibridazione sp2), nella quale è mostrato il restante orbitale p (giallo). Questo orbitale p è perpendicolare al piano dei tre orbitali ibridi sp2.
Ibridazione Ibridazione spsp22 del CARBONIOdel CARBONIO
Geometria TRIGONALE PIANA
120°
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Rappresentazione dei due orbitali ibridi sp (verdi) di un atomo. Questi giacciono su una linea retta, mentre i due orbitali p non ibridati, py e pz (gialli), giacciono sul piano perpendicolarmente a questa e sono fra loro perpendicolari.
sp sp
py
pz
Ibridazione Ibridazione spsp del CARBONIOdel CARBONIO
Geometria DIGONALE
180°
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Altre ibridazioniAltre ibridazioniIbridazione dsp3
Geometria TRIGONALE BIPIRAMIDALEϑ = 120°, 90° 3 orbitali ibridi equatoriali
equivalenti
2 orbitali ibridi assiali equivalenti
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Ibridazione d2sp3
Geometria OTTAEDRICAϑ = 90°
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Geometria molecolareGeometria molecolare
Geometrie non regolari•Ingombro sterico•Differenza di elettronegatività
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Geometria molecolare Geometria molecolare Gruppo I: solo composti ionici
Gruppo II: Be2s2 → 2s12p1 → ibridazione spBeX2
Rappresentazione semplificata di due orbitali ibridi sp su un atomo di Be
due orbitali ibridi sp su Be
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Geometria molecolare Geometria molecolare
Gruppo III: BX3ns2np1 → ns1np2 → ibridazione sp2
Rappresentazione semplificata di tre orbitali ibridi sp2 su un atomo di B
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Geometria molecolareGeometria molecolare
Gruppo IV: C2s22p2 → 2s12p3 → ibridazione sp3
CH4, C2H6
C2H6
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Geometria molecolareGeometria molecolareGruppo IV: C
2s22p2 → 2s12p3 → ibridazione sp2
C2H4
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Gruppo IV: C2s22p2 → 2s12p3 → ibridazione sp2
C2H4
Quattro legami σ C-H, un legame σC-C (verdi), un legame π C-C (giallo) nella molecola planare C2H4.
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Geometria molecolareGeometria molecolareGruppo IV: C
2s22p2 → 2s12p3 → ibridazione spC2H2, CO2
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Geometria molecolare Geometria molecolare
17
Gruppo V: N2s22p3 → ibridazione sp3
NH3
Geometria molecolareGeometria molecolare
18
Geometria molecolareGeometria molecolare
Gruppo V: N
NH3 + H+ → NH4+
NH4+
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ns2np3 → ns1np3nd1→ ibridazione dsp3
Geometria molecolareGeometria molecolare
Gruppo V: P
PF5
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orbitali sp3d del P
orbitali p del F
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Geometria molecolare Geometria molecolare Gruppo VI: O2s22p4 → ibridazione sp3
H2O, H3O+
+
Ci sono due coppie solitarie che respingono le coppie di legame
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Geometria molecolareGeometria molecolare
Gruppo VI: S3s23p4 → 3s23p33d1 SO23s23p4 → 3s13p33d2 SO3
ibridazione sp2
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Geometria molecolareGeometria molecolare
Gruppo VI: SSF6
3s23p4 → 3s13p33d2→ ibridazione d2sp3
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orbitali ibridi sp3d2 di S
orbitali p di F
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Geometria molecolare Geometria molecolare
Gruppo VII: ns2np5 → ns2np5 HF, HCl, HBr, …, ClO-
ns2np5 → ns2np4nd1 ClO2-
ns2np5 → ns2np3nd2 ClO3-
ns2np5 → ns1np3nd3 ClO4-
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Polarità delle molecole biatomiche
δ+ δ-H—Cl H→Cl
q+ q-
r
Dipolo elettrico
������µ = � ⋅ �
Momento dipolare
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Polarità delle molecole
Un legame covalente è tanto più polare quanto maggiore è la differenzadi elettronegatività degli atomi che lo costituiscono.
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Molecole poliatomicheMolecole poliatomiche� somma vettoriale dei momenti dipolari vari legami� contributi delle coppie solitarie (es. H2O, NH3)� può risultare nullo per ragioni di simmetria
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Un legame è polare quando il baricentro delle cariche positive (portate dai nuclei) non coincide con il baricentro delle cariche negative degli elettroni.Esso risulta, invece, apolare quando i baricentri coincidono.
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Principali ibridazioni e geometrie