L’ibridazione sp avviene quando in un atomo è presente un elettrone nell’orbitale s e almeno un elettrone nell’orbitale p.
Nella formazione del legame covalente gli orbitali atomici si sovrappongono per formare gli orbitali molecolari. Secondo la teoria del legame di valenza nella formazione di taluni orbitali molecolari avviene una ibridazione in cui gli orbitali atomici che hanno energia paragonabile ma non sono equivalenti si combinano per dare due o più orbitali aventi la stessa energia che vengono detti ibridi.
Si verifica una ibridazione sp quando si formano due orbitali ibridi che hanno ciascuno il 50% di carattere s e il 50% di carattere p.
Questi due orbitali ibridi si direzionano con angoli di 180° e pertanto la geometria della molecola è lineare.
Esempi
Consideriamo, ad esempio, l’idruro di berillio BeH2. Il berillio ha configurazione elettronica [He]2s2; a seguito della promozione di un elettrone dall’orbitale 2s all’orbitale 2p esso presenta due elettroni spaiati.
Tali orbitali danno luogo a due orbitali ibridi sp con energia maggiore rispetto all’orbitale 2s e minore rispetto all’orbitale 2p che si legano rispettivamente a due atomi di idrogeno
Tutti i metalli alcalino-terrosi, avendo una configurazione elettronica esterna in ns2 quando formano composti, si ibridano sp e le molecole sono di tipo lineare.
Oltre ai metalli del gruppo 2 anche il carbonio può ibridarsi sp.
Esso infatti ha configurazione elettronica [He]2s2, 2p2. A seguito della promozione di un elettrone dall’orbitale 2s all’orbitale 2p il carbonio presenta 4 elettroni spaiati.
Quando forma 2 orbitali ibridi sp che si dispongono linearmente con angoli di 180° rimangono 2 elettroni negli orbitali p non ibridati.
Ibridazione sp del carbonio
Pertanto nel più semplice dei composti in cui il carbonio è ibridato sp ovvero l’acetilene si ha la formazione di un legame σ carbonio-carbonio e carbonio-idrogeno.
I due elettroni presenti negli orbitali 2p non coinvolti nell’ibridazione e perpendicolari tra loro formano 2 legami π e quindi tra i due atomi di carbonio si stabilisce un triplo legame
Il carbonio è ibridato sp non solo negli alchini di cui l’acetilene costituisce il capostipite ma anche nei nitrili in cui forma un triplo legame carbonio-azoto.