Ibridizzazione degli orbitali

Ibridizzazione degli orbitali: il caso del carbonio Il carbonio teoricamente dovrebbe formare due legami, sperimentalmente ne forma quattro. Ciò è dovuto al fatto che un elettrone 2s viene promosso in un orbitale 2p, tuttavia i legami derivanti dalla sovrapposizione degli orbitali s e p del carbonio con gli orbitali s dell’idrogeno danno luogo a un metano con lunghezza di legame diversa e forma diversa, rispetto a quelle individuate sperimentalmente. Ciò è dovuto alla formazione di orbitali ibridi, dati dall’intersezione degli orbitali di partenza. I nuovi orbitali ibridi sp3, utilizzati dal carbonio quando si lega a 4 atomi, hanno ¼ di carattere
s e ¾ di carattere p, sono quindi di forma bilobata con un’estremità un po' più cicciotta. Tali orbitali si orientano il più lontano possibile tra loro formando un tetraedro. Quindi, secondo VSEPR il metano ha forma tetraedrica perché allontana gli elettroni di legame il più lontano possibile, secondo VB per la repulsione tra gli orbitali ibridi.
L’ibridizzazione è un modello teorico per descrivere i legami di una struttura e interpretare la forma delle molecole, cioè la forma non è una conseguenza della ibridizzazione.
Anche l’azoto si ibrida ad sp3, un orbitale sp3 contiene però un doppietto elettronico ed è per questo che l’ammoniaca è un tetraedro distorto: 3 orbitali sp3 interagiscono con gli orbitali s dell’idrogeno, l’altro orbitale sp3 invece presenta il doppietto elettronico. Lo ione ammonio presenta un legame dativo tra azoto e ione idrogeno perciò è un tetraedro perfetto.