Tensione angolare
Contributo alla instabilità di una molecola dovuto alla tensione angolare
Gli angoli tra i legami di un atomo di carbonio dipendono dal tipo di ibridazione dell'atomo stesso.
In seguito ad una ibridazione sp3, gli angoli tra gli orbitali ibridi dell'atomo di carbonio sono di 109,5°;
in seguito ad ua ibridazione sp2 gli angoli tra gli orbitali ibridi dell'atomo di carbonio sono di 120°;
in seguito ad una ibridazione di tipo sp gli angoli tra gli orbitali ibridi dell'atomo di carbonio sono di 180°.
Spesso, nella costituzione di una molecola (come per esempio di un cicloalcano), gli atomi di carbonio per potersi legare tra di loro sono costretti a formare angoli di legame C―C―C diversi da quelli ideali per la loro ibridazione.
Per tensione angolare si intende la tensione di una molecola dovuta ad una deviazione dell'angolo di legame da quello ideale per la sua ibridazione.
Tensione angolare nel ciclopropano
Nella molecola del ciclopropano (C3H6) l'angolo di legame C―C―C è di soli 60°, valore ben distante da quello ideale di 109,5° (tipico del carbonio tetraedrico). Questo comporta una elevata tensione angolare che si traduce in una elevata instabilità della molecola.
Infatti nel ciclopropano la sovrapposizione tra due orbitali ibridi sp3 appartenenti a due atomi di carbonio adiacenti è poco efficace, i legami carbonio-carbonio sono deboli e la molecola è instabile.
Tensione angolare nel ciclobutano
Nel ciclobutano la tensione angolare è inferiore rispetto a quella del cicloproano in quanto gli angoli di legame C―C―C si avvicinano maggioremente al valore ideale di 109,5°.
Tensione angolare nel cicloesano
Il cicloesano è caratterizzato dalla assenza di tensione angolare in quanto i legami C―C―C sono disposti a 109,5° rispettando pienamente il valore ideale del carbonio tetraedrico.
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