La molecola del Metano usando gli orbitali ibridi

ctetraGli alcani, tra i quali vi è il metano, sono idrocarburi composti da Carbonio ed Idrogeno, e sono composti saturi: hanno il massimo numero di idrogeni per ogni atomo di carbonio. La loro formula bruta è CnH(2n+2).
Il più semplice degli alcani è il metano che ha un solo atomo di C, il CH4, che alla pressione atmosferica è gassoso. Bolle a pressione atmosferica a -161°C, mentre fonde a -182,7 °C.
La lunghezza di legame è circa 1,54±0,01 Å mentre l’energia di legame è di media 85±3 kcal/mol.
Qui illustriamo la struttura del metano alla luce degli orbitali ibridi del Carbonio.

La molecola qui di fianco è l’idrocarburo più semplice, il METANO, CH4. I 4 idrogeni si trovano ai vertici di un tetraedro, al cui centro risiede il Carbonio.
Per spiegare gli angoli e le lunghezze di legame nel metano, si sono usate delle nuove funzioni orbitaliche, ottenute per ricalcolo a partire dalle funzioni atomiche degli orbitali del guscio di valenza del Carbonio. Queste nuove funzioni chiamate ibridi hanno gli angoli di legame opportuni per potersi sovrapporre agli orbitali 1s degli idrogeni.


Questa che segue è invece la struttura del Metano vista secondo gli Orbitali Molecolari che spiegano a pieno le proprietà del Metano
L’orbitale molecolare a più bassa energia
Poi ci sono tre orbitali molecolari degeneri
Poi c’è l’orbitale vuoto LUMO