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Esempio: $SO_2$

Applicando la procedura generale per disegnare le formule di Lewis, la molecola di $SO_2$ dovrebbe essere descritta come ibrido di risonanza tra due formule limite identiche, con un legame $S-O$ singolo ed uno doppio (vedere la figura). In tale formulazione, tuttavia, le cariche atomiche formali sullo zolfo e sull'ossigeno legato con legame singolo sarebbero $+1$ e $-1$, rispettivamente. Siccome lo zolfo puo' dare valenza espansa, un'altra possibile descrizione della molecola si ottiene assumendo che entrambi i legami $S-O$ siano doppi: in tal modo lo zolfo e' circondato da $10\;e^-$, ma la carica atomica formale su ciascuno dei tre atomi costituenti la molecola e' nulla. Questa descrizione e' supportata dai dati sperimentali che indicano un considerevole carattere di legame multiplo tra zolfo ed ossigeno: si puo' pertanto considerare la molecola di $SO_2$ come un ibrido di risonanza tra le due strutture citate (di cui la prima, come detto, e' espressa a sua volta con due formule limite equivalenti):

\newdimen\xylength\xylength=2em
{$
\begin{array}{ccc}
\begin{xy}
<1em,0em>:
*+{...
...\end{xy}\\
&&\\
\left(A\right)&\left(B\right)&\left(C\right)\\
\end{array}$}

Limitandoci alla descrizione della molecola con $2$ doppi legami (struttura $\left(C\right)$), gli elettroni di valenza di ciascun atomo risultano:

$S$ $6$
$O$ $6$
$O$ $6$

L'atomo di $S$ e' circondato da $3$ coppie strutturali e quindi richiede un'ibridazione di tipo $sp^2$, ottenuta combinando l'orbitale $3s$ con $2$ dei $3$ orbitali $3p$. Dalla formula di Lewis si vede che l'atomo di $S$ possiede una coppia di non legame e deve formare $2$ legami $\sigma$ e $2$ legami $\pi$; quindi, i $6$ elettroni dello zolfo andranno sistemati come segue: una coppia solitaria occupa uno dei $3$ orbitali ibridi, $2$ elettroni vengono sistemati, uno per orbitale, nei rimanenti $2$ orbitali ibridi. Gli ultimi $2$ elettroni devono restare spaiati per formare i due legami $\pi$: uno di essi occupa l'orbitale $p$ puro perpendicolare al piano degli orbitali idridi e l'altro occupa uno dei $5$ orbitali $3d$ liberi, che nello zolfo, appartenente al terzo periodo, hanno energia accessibile (questo e' il motivo per cui lo zolfo puo' dare valenza espansa).


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