1. Introduzione alla chimica organica: tipi di ibridazione, isomeria, reattività e principali reazioni

1. Il Carbonio nel mondo organico

La chimica organica è, da un punto di vista storico, la “chimica della vita”, ovvero la chimica che si occupa di caratterizzare la composizione e l’organizzazione della materia vivente. In realtà (dal 1828, quando Friedrich Wöhler ha sintetizzato l’urea) la chimica organica è definita come quella parte della chimica che studia i composti al carbonio (in generale, in realtà sono presenti alcune eccezioni come la CO2 e il CO). Le molecole organiche sono costituite da carbonio e poche altre molecole, i cosiddetti gruppi funzionali, che caratterizzano le proprietà chimico-fisiche delle diverse molecole organiche.

Il carbonio dà luogo ad una grande varietà di composti organici per le sue caratteristiche uniche: ha infatti un valore intermedio di elettronegatività (2,55), che caratterizza il legame covalente (e non ionico, o metallico) nelle molecole organiche. Inoltre, ciascun atomo di carbonio può formare 4 legami con altri atomi, e la catena della molecola può quindi ramificarsi e/o concatenarsi.

L’urea, immagine a cura di https://it.wikipedia.org/wiki/Urea

2. Tipi di ibridazione

La configurazione elettronica esterna del carbonio è 2s^2 2p^2, che però non giustifica la formazione dei quattro legami che si osserva in tutti i composti del carbonio (il CO è un’eccezione); per risolvere questa incongruenza, i chimici hanno postulato che il carbonio non usa orbitali puri s e p per formare i legami, bensì nuovi orbitali chiamati orbitali ibridi, che sono isoenergetici in quanto l’energia complessiva è stata ripartita in modo equo tra i nuovi orbitali.

Distinguiamo tre diversi tipi di ibridazione:

sp^3, caratteristico dei carboni saturi (legami singoli, di tipo 𝞼 o s-s), geometria tetraedrica (109,5°);

sp^2, caratteristico dei legami doppi (𝞹), geometria trigonale (120°);

sp c...

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