1

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

5

(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°

6

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°

7

Altre ibridazioniAltre ibridazioniIbridazione dsp3

Geometria TRIGONALE BIPIRAMIDALEϑ = 120°, 90° 3 orbitali ibridi equatoriali

equivalenti

2 orbitali ibridi assiali equivalenti

8

Ibridazione d2sp3

Geometria OTTAEDRICAϑ = 90°

9

Geometria molecolareGeometria molecolare

Geometrie non regolari•Ingombro sterico•Differenza di elettronegatività

10

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

11

Geometria molecolare Geometria molecolare

Gruppo III: BX3ns2np1 → ns1np2 → ibridazione sp2

Rappresentazione semplificata di tre orbitali ibridi sp2 su un atomo di B

12

Geometria molecolareGeometria molecolare

Gruppo IV: C2s22p2 → 2s12p3 → ibridazione sp3

CH4, C2H6

C2H6

13

Geometria molecolareGeometria molecolareGruppo IV: C

2s22p2 → 2s12p3 → ibridazione sp2

C2H4

14

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.

15

Geometria molecolareGeometria molecolareGruppo IV: C

2s22p2 → 2s12p3 → ibridazione spC2H2, CO2

16

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+

19

ns2np3 → ns1np3nd1→ ibridazione dsp3

Geometria molecolareGeometria molecolare

Gruppo V: P

PF5

20

orbitali sp3d del P

orbitali p del F

21

Geometria molecolare Geometria molecolare Gruppo VI: O2s22p4 → ibridazione sp3

H2O, H3O+

+

Ci sono due coppie solitarie che respingono le coppie di legame

22

Geometria molecolareGeometria molecolare

Gruppo VI: S3s23p4 → 3s23p33d1 SO23s23p4 → 3s13p33d2 SO3

ibridazione sp2

23

Geometria molecolareGeometria molecolare

Gruppo VI: SSF6

3s23p4 → 3s13p33d2→ ibridazione d2sp3

24

orbitali ibridi sp3d2 di S

orbitali p di F

25

Geometria molecolare Geometria molecolare

Gruppo VII: ns2np5 → ns2np5 HF, HCl, HBr, …, ClO-

ns2np5 → ns2np4nd1 ClO2-

ns2np5 → ns2np3nd2 ClO3-

ns2np5 → ns1np3nd3 ClO4-

26

Polarità delle molecole biatomiche

δ+ δ-H—Cl H→Cl

q+ q-

r

Dipolo elettrico

������µ = � ⋅ �

Momento dipolare

27

Polarità delle molecole

Un legame covalente è tanto più polare quanto maggiore è la differenzadi elettronegatività degli atomi che lo costituiscono.

28

Molecole poliatomicheMolecole poliatomiche� somma vettoriale dei momenti dipolari vari legami� contributi delle coppie solitarie (es. H2O, NH3)� può risultare nullo per ragioni di simmetria

29

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.

30

Principali ibridazioni e geometrie