hibridizaÇÃo do carbono ( ou hibridaÇÃo ) química – turmas 301 professor luiz antônio tomaz

HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO(OU HIBRIDAÇÃO)

Química – Turmas 301Professor Luiz Antônio Tomaz

HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO

Introdução

Foi Kekulé, 1858, quem estabeleceu a tetravalênciatetravalência do elemento carbono.

Friedrich August KEKULE (1829 – 1896)

Introdução

Assim, a molécula de metanometano (CH4) costuma ser representada como . . .


HI

H – C – HIH

Fórmula estrutural plana do metano.


Introdução

Com a descoberta de novos fenômenos químicos, como por exemplo isomeria isomeria

ópticaóptica, houve necessidade de aperfeiçoar o modelo de molécula plana apresentado.


Introdução

Desse modo, Le Bel e Van’t Hoff, em 1874, lançaram a idéia do carbono tetraédricocarbono tetraédrico,

portanto espacialespacial.


Jacobus Henricus [ou Hendricus] van’t Hoff (1852 - 1911).


http://images.google.com.br/imgres?imgurl=http://es.geocities.com/rdelgado01/histciencias/vant_hoff.JPG&imgrefurl=http://es.geocities.com/rdelgado01/histciencias/HC8_SXIX.htm&h=170&w=130&sz=7&hl=pt-BR&start=12&um=1&tbnid=NCmXYrOWZ5R0SM:&tbnh=99&tbnw=76&prev=/images%3Fq%3DVant%2527Hoff%2Be%2BLe%2Bbel%26gbv%3D2%26svnum%3D10%26um%3D1%26hl%3Dpt-BR%26lr%3Dlang_pt%26safe%3Doff%26sa%3DG

Joseph Achille Le Bel (1847 - 1930).


Modelo de molécula de metano com carbono tetraédrico.


Introdução

Assim, devemos pensar na molécula de metanometano como sendo tridimensionaltridimensional, onde o átomo de carbono está no centro e os quatro átomos de hidrogênio ao redor.


Introdução

Completando a concepção de Van’t Hoff e Le Bel, assinalamos que o carbono não forma apenas ligação simplesligação simples, gerando

moléculas tetraédricasmoléculas tetraédricas.


Introdução

Há, também, ligação duplaligação dupla e ligação triplaligação tripla, as quais geram moléculas trigonaismoléculas trigonais e

lineareslineares.


Introdução

Como explicar satisfatoriamente cada uma dessas ligações?


Introdução

Isso pode ser feito através da Teoria da Teoria da Hibridização ou HibridaçãoHibridização ou Hibridação, que consiste na passagem de um elétron de orbital 2sorbital 2s

para orbital 2porbital 2pzz que está vazio.


O carbono no estado fundamental

Para entender melhor a hibridização do carbono, relembramos a configuração configuração

desse elementodesse elemento e as formas dos orbitais formas dos orbitais “s” e “p”“s” e “p”.



A configuração eletrônica é obtida através do Diagrama de Pauling . . .



: 1s2 2s2 2p2.

Esta é a configuração eletrônicaconfiguração eletrônica do carbono.



O gráfico energético é . . .



As formas dos orbitais “s’ e “p” são . . .



Orbital “s” ...



. . . e orbital “p”.


Atenção!

Embora o carbono possua apenas orbitais “s” e “p” (seu número atômico é baixo), há

orbitais de maior complexidade como orbitais “d” e “f” . . .


Orbitais “d”



Assim, o átomo de carbonocarbono em seu estado estado normalnormal tem a forma segundo o modelo . . .


O carbono hibridizado

Porém, sabemos que o carbono quando combinado com hidrogênio pode ter forma

tetraédrica.


O carbono hibridizado

No modelo, o carbono é tetraédrico.


Hibridizações do carbono

Há três maneiras diferentes de ocorrer hibridização do carbono.


Hibridização sp3

Na hibridização sp3 um elétron “s” é promovido para o orbital “p” vazio,

originando o carbono no estado ativado (intermediário).


Hibridização sp3

Estado ativado

(gráfico energético)


Hibridização sp3

Em seguida, há “fusão” entre o orbital “s” e os três obtitais “p”.

Daí, hibridização sp3.


Hibridização sp3

Carbono hibridizado



Hibridização sp3

Carbono hibridizado

(formas dos orbitais híbridos)


Hibridização sp3

Nas ligações com outros átomos, forma quatro ligações “sigma”.


Hibridização sp3

Carbono hibridizado

(na molécula de metano)


Hibridização sp3

Carbono hibridizado

(na molécula de etano)


Hibridização sp2

Na hibridização sp2 um elétron “s” é também promovido para o orbital “p” vazio,

originando o carbono no estado ativado (intermediário).


Hibridização sp2

Entretanto, a “fusão” de orbitais ocorre entre o orbital “s” e dois “p”.

Daí, hibridização sp2.


Hibridização sp2

Carbono hibridizado



Hibridização sp2

Note que um dos orbitais “p” permaneceu puro.


Hibridização sp2

Carbono hibridizado

(formas dos orbitais híbridos)


Hibridização sp2

Nas ligações com outros átomos, forma três ligações “sigma” e uma “pi”.


Hibridização sp2

Carbono hibridizado

(na molécula de eteno)


Hibridização sp

De forma semelhante, na hibridização sp um elétron “s” é também promovido para o orbital “p” vazio, originando o carbono no

estado ativado (intermediário).


Hibridização sp

Agora, a “fusão” de orbitais ocorre entre o orbital “s” e um “p”, permanecendo dois

orbitais “p” puros.

Daí, hibridização sp.


Hibridização sp

Carbono hibridizado



Hibridização sp

Nas ligações com outros átomos, forma duas ligações “sigma”

e duas “pi”.


Hibridização sp

Carbono hibridizado

(a molécula de etino)


Encerrando . . .

Salientamos que o fenômeno da hibridização não é exclusividadenão é exclusividade do

elemento carbonocarbono.


Encerrando . . .

O enxofre, por exemplo, na formação do composto SF6 também apresenta o

fenômeno da hibridizaçãofenômeno da hibridização.


Encerrando . . .

Mas isso fica para a próxima vez.


hibridizaÇÃo do carbono ( ou hibridaÇÃo ) química – turmas 301 professor luiz antônio tomaz

Documents