In questa pagina saranno visualizzati gli orbitali ibridi in un atomo del secondo periodo della tavola periodica come per esempio il C e l’N.
Il lavoro originale è di Jonatan Gutow.
Gli orbitali ibridi sono il risultato di un modello che combina gli orbitali atomici di un singolo atomo in modo che porti ad un nuovo gruppo di orbitali capaci di dare le geometrie appropriate per formare i legami nelle direzioni giuste.
Gli orbitali ibridi sono sempre soluzione dell’equazione di Schroedinger come lo sono gli orbitali non ibridizzati.
La configurazione dell’atomo di C è quella [He]2s22p2 con gli elettroni di valenza che occupano i livelli 2s e 2p, la cui geometria però mal si adatta per esempio a spiegare la geometria di una molecola come il metano, in cui l’angolo di legame è notevolmente differente da quelli s o p.
Per gli orbitali s e p le combinazioni lineari indipendenti sono 3:
Nella Ibridazione sp si mescolando un orbitale s ed uno p, con la conseguente formazione di due orbitali sp identici con angolo di 180° tipico della struttura lineare;
Nella Ibridazione sp2 si ricalcolano gli orbitali mescolando un orbitale s con due orbitali p. Il ricalcolo porta a tre orbitali atomici identici con angolo interorbitalico di 180° lasciando un orbitale 2p libero che è perpendicolare ai 3 sp2 tipici della truttura trigonale planare;
Nella Ibridazione sp3 tutti e quattro gli orbitali atomici sono mescolati e si ottengono quattro orbitali atomici identici che formano un angolo di 109°30′, tipici della struttura tetraedrica.
Maggiore è il contributo degli orbitali p nel ricalcolo, maggiore sarà l’energia degli orbitali ibridi e più lungo sarà il lobo di legame.
Si ricorda che il colore dei lobi indica soltanto il segno matematico della funzione d’onda e NON la densità di carica, come nelle superfici molecolari.
Orbitali atomici originali
ORBITALI IBRIDI SP
ORBITALI IBRIDI SP2
ORBITALI IBRIDI SP3
NB. Per un corretta visualizzazione degli orbitali nascondere l’orbitale 2S