Ibridazione e legami
Buongiorno. Provavo a scrivere la struttura di Lewis di H3PO4. Ragionavo sull'ibridazione e sulla sovrapposizione degli orbitali, a formare i legami. 

Come avviene il doppio legame tra P e l'O legato a nessun H?
E' possibile che l'ossigeno doni 2 dei suoi doppietti solitari a 2 orbitali vuoti d puri di corretta simmetria del fosforo (ibridizzato sp3)? Per esempio, il pz puro doppiamente occupato di O faccia legame pigreco con d x-z vuoto di P e un sp2 ibrido di O doppiamente occupato faccia legame sigma con d x^2-y^2 vuoto di P?

Se non dovesse essere così, quali orbitali di P e O esattamente si sovrappongono nel legame doppio presupponendo che P si trovi nel suo stato fondamentale? Grazie infinite! :-)
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La questione è un po' più complessa di quanto si pensi e venga insegnato.
I legami nell'acido fosforico sono tutti legami singoli, ma uno di essi è semipolare, con una carica positiva formale sul fosforo ed una negativa formale sull'ossigeno. Che conta come "doppio" legame senza coinvolgere il legame π.
Se preferisci il modello che coinvolge a tutti i costi gli orbitali d, il legame π nel legame P=O è il risultato della sovrapposizione tra gli orbitali 3d del fosforo e l'orbitale 2p dell'ossigeno. Questa è una delle tanta rappresentazioni falsate che vengono insegnate nei corsi di chimica.

Posso approfondire se interessa.
La chimica è una cosa che serve a tutto. Serve a coltivarsi, serve a crescere, serve a inserirsi in qualche modo nelle cose concrete.
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[-] I seguenti utenti ringraziano Geber per questo post:
Alessandra
(2021-03-06, 12:43)Geber Ha scritto: I legami nell'acido fosforico sono tutti legami singoli, ma uno di essi è semipolare, con una carica positiva formale sul fosforo ed una negativa formale sull'ossigeno. Che conta come "doppio" legame senza coinvolgere il legame π.

Ti ringrazio. Immaginavo che il modello sull'ibridazione fosse limitato o non restituisse la realtà di alcune molecole. Evidentemente, però comunque stavo sbagliando io ipotizzando che l'ossigeno donasse 2 suoi doppietti a 2 orbitali d del fosforo vuoti(?). Quale sarebbe secondo i tuoi studi la rappresentazione migliore degli orbitali, quindi.. o come fa la carica negativa a dare legame pi? Anche gli orbitali degli atomi non centrali vanno ibridizzati? Grazie, io ne so molto poco... ;-)
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Diciamo che la visione dell'espansione dell'ottetto spesso è buttata lì come spiegazione senza spiegarla come si deve.
La sovrapposizione è quella che ho scritto: orbitale 3d del fosforo con orbitale 2p dell'ossigeno.
Sono giuste entrambe le rappresentazioni di Lewis: carica formale positiva sul fosforo e carica negativa formale sull'ossigeno oppure doppio legame fosforo-ossigeno.
La chimica è una cosa che serve a tutto. Serve a coltivarsi, serve a crescere, serve a inserirsi in qualche modo nelle cose concrete.
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