orbitales sp3 sp2 sp 1
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ORBITALES HIBRIDOS SP3, SP2 Y SP
Q.F. Mario Olaya Querevalú
ORBITALES ATÓMICOS
● Es la región en el espacio en la que es probable que se encuentre un electrón. Hay diferentes tipos de orbitales, de tamaños y formas diferentes, dispuestos en torno al núcleo específico. El tipo de orbital que ocupe un electrón depende de su energía
ORBITALES ATÓMICOS
ORBITAL “s”
ORBITAL “ p”
Nota: El plano pasa entre los dos lóbulos de cada orbital p en donde la densidad electrónica es cero, a este región se le denomina NODO
Orbitales tipo “d”
PRINCIPIOS DE EXCLUSIÓN DE PAULI
● Un orbital atómico determinado puede ser ocupado, por solo dos electrones que, para poder hacerlo, deben de tener espines opuestos. Estos electrones de espines opuestos se consideran apareados. Electrones de igual espin tienden a separarse lo más posible.
1s
2s
2p
Boron1s
2s
2p
Carbon1s
2s
2p
Nitrogen
1s
2s
2p
Oxygen1s
2s
2p
Fluorine1s
2s
2p
Neon
ORBITALES MOLECULARES
● En las moléculas al igual que en los átomos aislados, los electrones ocupan orbitales. De acuerdo con las mismas reglas. Estos orbitales moleculares se consideran centrados en torno a muchos nucleos, cubriendo quiza la molécula entera; la distribución de núcleos y electrones es simplemente la que da como resultado la molécula más estable.
Potencial de EnergíaEL POTENCIAL DE ENERGÍA DE UNA MOLÉCULA DE HIDRÓGENOES UNA FUNCIÓN DE LA DISTANCIA INTERMOLECULAR
Principio de incertidumbre de Heinsemberg
● No se puede conocer la posición exacta de un electrón en un determinado tiempo y espacio.
● Podemos describir al electrón en terminos de probabilidad de encontrarlo en un determinado lugar (2)
● Las combinaciones o traslapamientos de los orbitales atómicos dan origen a los ORBITALES MOLECULARES Los orbitales moleculares abarcan ambos núcleos y los
electrones pueden moverse entre ellos Los orbitales moleculares pueden contener un máximo de
dos electrones apareados conocidos como spin El número de orbitales moleculares que resultan, siempre
son iguales al número de orbitales atómicos que se combinan.
● Orbitales Moleculares enlazantes: Los electrones que se encuentran formando estos
enlaces poseen la más baja energía, denominada basal.
-El traslapamiento de dos orbitales atómicos 1s de dos hidrógenos idénticos forman un orbital molecular enlazante.
-En oposición a ellos también se forman el orbital molecular antienlazante
HIBRIDAZIÓN SP3● ORBITAL HIBRIDO: La combinación de funciones
de onda para orbitales “s” y “p” dan como resultado nuevos orbitales denominados “Orbitales atómicos híbridos”
1s
2s
2p
Ground state
1s
2s
2p
Excited state
1s
4sp3
sp2-Hybridized state
Promotion of electron Hybridization
La estructura del metano
● Hibridación de Orbitales atómicos de un átomo de carbono
Hibridación de un orbital atómico puro para producir un orbital híbrido sp3.
● Los cuatro orbitales sp3 estan orientadas en ángulos de 109.5º con respecto uno del otro. Un carbón sp3 le confiere una estructura tetraédrica para el METANO
- Traslpamiento de orbitales híbridos
FORMA DE UN sp3 DEL CARBONO
FORMACIÓN DE UN ENLACE C-H
ENLACE SIGMA● Todos los enlaces simples son enlaces sigmaPara representar este tipo de enlace se tiene la
configuración del etano:
* LIBRE ROTACIÓN ENTRE CARBONO - CARBONO
Nota: La rotación de grupos unidos a un solo enlace, normalmente no requiere una cantidad grande de energía. A esto se le denomina libre rotación
HIBRIDACIÓN SP2
LA ESTRUCTURA DEL ETENO (ETILENO)
- UNO DE LOS ORBITALES 2p ESTA SIN HIBRIDIZAR
- LOS TRES ORBITALES SP2 QUE RESULTAN DE LA HIBRIDACIÓN, ESTÁN DIRECTAMENTE DIRIGIDOS HACIA LAS ESQUINAS DE UN TRIANGULO REGULAR
UN CARBONO sp2 HIBRIDIZADO
- Un modelo de orbitales moleculares enlazantes del ETANO, formado por dos carbonos sp2 hibridizados y cuatro átomos de hidrógeno
ENLACE PI ( )● Los orbitales “p” paralelos se traslapan por debajo del plano
de la estructura de la molécula.● Los enlaces traslapados dan como resultado la formación de
un enlace pi (
MO
MO
* MO
* MOAntibonding
BondingEn
ergy
Rigidez de los enlaces dobles:* No todos los enlaces permiten la rotación libre. En el etileno el doble enlace entre los dos grupos CH2, tiene un enlace sigma y un enlace pi.
* Un giro de 90º hace que el enlace Pi se rompa emitiendo energía.
Isomería Estructural ● Los isomeros son compuestos diferentes que tiene la
misma fórmula esctructural. Ejemplo: n- butano y el isobutano
Estereoisomería ● Son compuestos que solo difieren en sus
orientaciones espaciales. Ejemplo:
H
H
CH3
CH3
HH
CH3CH3
Trans - 2 - buteno Cis - 2 - buteno
A los isomeros Cis y Trans, se les llama también isómeros geométricos, por que difieren en la geometría de los grupos en un doble enlace. El isómero Cis siempre es el que tiene los grupos semejantes en el mismo lado del doble enlace, y el isomero trans tiene los grupos similares en el lado opuesto.
Para tener isomería geométrica debe de tenerse, dos grupos diferentes en cada extremo del doble enlace, de otro modo no pueden existir los isómeros Cis y trans
H
H
Cl
Cl
Cl
H
Cl
Cl
¿Son isómero cis y trans?
¿cuál de los compuestos siguientes presenta isomería geométrica? Escribir las fórmulas Cis y Trans si fuera posible
CHF=CHF F2C = CH2
CH2 = CH - CH2 – CH3
Cl H
Cl H
Cl H
H Cl
Cis – 1,2 – dicloroeteno Trans – 1,2 - dicloroeteno
ORBITALES HIBRIDOS SP
Q.F. Mario Olaya Querevalú
LA ESTRUCTURA DEL ETINO (ACETILENO)
C C HHEthyne
(acetylene)
(C2H2)
C C HH3CPropyne
(C2H2)
C C HH
180o 180o
Hibridación SP
Los orbitales híbridos sp tienen sus lóbulos largos positivos orientados en un ángulo de 180º con respecto uno del otro.
El triple enlace carbono – carbono consiste en dos enlaces pi y un enlace sigma.
● La simetría circular existe a lo largo de un triple enlace.
Longitud de enlaces del etano, eteno y etino
GRACIAS
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