Concetti Chiave
- Nell'etene, il carbonio ha ibridazione sp2 e forma un legame π attraverso la sovrapposizione laterale di un orbitale 2p con un altro carbonio.
- Il doppio legame carbonio-ossigeno utilizza orbitali atomici per rappresentare la geometria di legame, in quanto è un legame lineare semplice.
- Nell'etino, il carbonio ha ibridazione sp e forma un legame triplo sovrapponendo due orbitali p per creare due legami π.
- La presenza di elettroni negli orbitali di non legame rende l'ossigeno paramagnetico, a differenza dell'azoto che è diamagnetico.
- L'ossigeno è considerato un bi-radicale per la sua reattività, risultante dalla presenza di elettroni spaiati negli orbitali.
Ibridazione e legami multipli
Nell’etene il carbonio ha ibridazione sp2, si può quindi legare a 3 atomi; tuttavia gli rimane un elettrone in un orbitale 2p che si sovrappone lateralmente, creando un legame π, con l’altro carbonio. La teoria VB spiega quindi i legami multipli con la sovrapposizione di orbitali p. N.B.: con i legami π la densità elettronica è sia sopra che sotto il piano. Nel doppio legame tra carbonio e ossigeno si applica il modello più semplice essendo il legame un legame lineare, si utilizzano perciò gli orbitali atomici e non quelli molecolari, che vengono utilizzati solamente quando strettamente necessario, ossia quando gli orbitali atomici non sono in grado di giustificare la geometria di legame.
Legami nell'etino e ossigeno
Nell’etino/acetilene il carbonio ha invece ibridazione sp, si può quindi legare a 2 atomi; tuttavia gli rimangono 2 elettroni in 2 orbitali p, che attraverso una sovrapposizione laterale formano due legami π con l’altro carbonio creando un legame triplo. In sintesi quindi nei legami multipli gli atomo danno vita a un legame γ sovrapponendo orbitali ibridi e π sovrapponendo orbitali p.
Da queste rappresentazioni risulta anche chiaro perché l’ossigeno è paramagnetico, a differenza dell’azoto che è diamagnetico. Una sostanza è paramagnetica se attratta da un campo magnetico, altrimenti è diamagnetica: nell’azoto molecolare gli elettroni stanno negli orbitali di legame, l’ossigeno ve ne sono taluni negli orbitali di non legame e questo è il motivo per il quale viene considerato un bi-radicale, estremamente reattivo.
Domande da interrogazione
- Qual è il ruolo dell'ibridazione sp² nell'etene?
- Come si formano i legami multipli nell'acetilene?
- Perché l'ossigeno è considerato paramagnetico?
Nell'etene, il carbonio presenta ibridazione sp², permettendogli di legarsi a tre atomi. Rimane un elettrone in un orbitale 2p che si sovrappone lateralmente con l'altro carbonio, formando un legame π, come spiegato dalla teoria VB.
Nell'acetilene, il carbonio ha ibridazione sp e può legarsi a due atomi. Due elettroni in orbitali p si sovrappongono lateralmente, creando due legami π e formando così un legame triplo tra i carboni.
L'ossigeno è paramagnetico perché presenta elettroni negli orbitali di non legame, rendendolo un bi-radicale e quindi attratto da un campo magnetico, a differenza dell'azoto, che è diamagnetico con tutti gli elettroni negli orbitali di legame.
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