orbitali atomici

L’ibridizzazione degli orbitali atomici: le 10 cose che si dovrebbero sapere

una conformazione del cicloesanoOsservando gli atomi chimicamente legati fra loro all’interno delle molecole e forti del ricordo di come avevamo imparato fossero organizzati in un certo modo gli orbitali elettronici dei singoli atomi allo stato isolato non possiamo evitare di soffermarci un momento domandandoci se per caso non ci siamo persi qualche “passaggio intermedio” nel balzo concettualmente di certo non piccolo tra l’atomo e la molecola.
La configurazione elettronica di un atomo, la disposizione e la forma dei suoi orbitali di tipo s, p, d ed f intorno al nucleo e tutte le conoscenze che abbiamo messo insieme nelle giornate di studio precedenti, sembrano aiutarci ben poco a comprendere le ragioni per le quali le molecole siano fatte proprio così – e non in un altro modo – cioè con gli atomi legati in una certa posizione l’uno rispetto all’altro, con certo angoli e certe distanze di legame, fino a condizionare in modo determinante la forma della molecola stessa.

Possiamo tentare di spiegarla in questo modo:
Nell’atto di stabilire legami chimici con altri atomi è particolarmente frequente che gli orbitali facenti parte del guscio elettronico più esterno di un atomo, molto simili fra loro dal punti di vista energetico ma diversi per geometria e per disposizione spaziale, si “combinino” fra loro con un processo noto come ibridizzazione – o ibridazione elettronica – restituendo un pari numero di orbitali atomici, questi detti ibridi, identici fra loro sia dal punto di vista energetico che della forma, molto ben direzionati nello spazio ed orientati a massimizzare la divergenza angolare reciproca all’interno dello spazio bi- o tridimensionale a loro disposizione.   Continua...

gli atomi: spiegati in 11 punti e senza usare la fisica

Descrivere gli atomi senza ricorrere alle nozioni ed agli strumenti che la fisica e la matematica ci mettono a disposizione sembra a tutti gli effetti un’impresa difficile.    Coloro che hanno tentato di farlo hanno seguito solitamente un approccio storico, che percorre le tappe della conoscenza dell’uomo attraverso le sue intuizioni, le sue osservazioni, le sue teorie e le sue scoperte.   Il rischio in questo caso è però quello di imbottire ben bene il lettore di interpretazioni che, per quanto affascinanti, hanno ormai solo più valore sul piano storico, o al limite su quello dell’evoluzione del pensiero scientifico. Descrivere il “qui e adesso” della conoscenza sugli atomi senza fare uso di cognizioni fisiche superiori a quelle già in possesso all’uomo comune è a tutti gli effetti un’impresa difficile, che molti divulgatori probabilmente non vorrebbero affrontare per le insidie che obiettivamente racchiude.     Insidie che derivano da un lato dallo scrupolo proprio degli uomini di scienza di pronunciare solo affermazioni ineccepibili nella loro correttezza formale, dall’altro dal fatto che una buona fetta della conoscenza che abbiamo degli atomi è in realtà così intrinsecamente distaccata dal mondo tangibile, quello per intenderci che siamo abituati a guardare e toccare, da obbligare il lettore ad un grosso sforzo di fiducia nei confronti dell’interlocutore. Continua...

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