la configuración electrónica desarrollada para el carbono es: el primer paso en la hibridación,...
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La configuración electrónica desarrollada para el carbono es:
El primer paso en la hibridación, es la promoción de un electrón del orbital 2s al orbital 2p.
2da. capa
2s 2px 2py 2pz
2da. capa
2s 2px 2py 2pz
4 orbitales híbridos sp3 cada uno ocupado por un electrón
Estado electrónico fundamental de átomo de carbono
2sp3
Forma del orbital sp3
4 orbitales híbridos sp3
Estos orbítales son idénticos entre si, pero diferentes de los originales ya que tienen características de los orbítales “s” y “p”.combinadas. Estos son los electrones que se comparten. En este tipo de hibridación se forman cuatro enlaces sencillos.
Esta hibridación da lugar a cuatro orbitales híbridos que se dirigen desde el centro de un tetraedro a sus vértices (geometría tetragonal), se combinan un orbital s y tres orbitales p, siendo el ángulo entre sus ejes de 109º28’.
Este tipo de hibridación lo
presentan las moléculas de agua, amoniaco y metano entre otras
En el metano los ángulos son los del tetraedro, sin embargo en el agua el ángulo es menor, esto es debido a la repulsión de los pares de electrones que tiene el oxígeno sin compartir con los electrones de enlace. En el caso del amoniaco ocurre algo similar pero la repulsión es menor, por lo que los ángulos son mayores.
METANO AGUA AMONIACO
109,3° 105° 107°
El átomo de carbono forma un enlace doble y dos sencillos.
Figura 15
2da. capa
2s 2px 2py 2pz
Hibridación sp2
2da. capa
2s 2px 2py 2pz
3 orbitales híbridos sp2 cada uno ocupado por un electrón y1 orbital p con un electrón
2sp2 2pz
10.5
Hibridación sp2 de un átomo de carbono
Estadofundamental
Promoción
de electrón
Estado hibridizado
sp2-
orbitales sp2
Formación de orbitales híbridos sp2
10.4
Formación de orbitales híbridos sp2
10.4
Hibridación sp2 o trigonal:
Se produce al combinarse un orbital s con dos orbitales p del mismo átomo, dando lugar a tres orbitales híbridos que adquieren una configuración plana triangular, los orbitales híbridos están dirigidos desde el centro a los vértices de un triángulo equilátero, con ángulos entre sus ejes de 120º.
Este tipo de hibridación la
presentan las moléculas de trifluoruro de boro, eteno, benceno y en general todos los dobles enlaces en el caso de los compuestos orgánicos.
Ejemplo: ETENO
Se forma un enlace sigma por solapamiento de dos orbitales sp2 y un enlace pi por solapamiento lateral de dos orbitales p.
C 1s2 2s2 2px 2py1 2pz
1, promociona un
electrón del orbital 2s al 2px, dando 1s2 2s1
2px1 2py
1 2pz
1
H 1s1
Hibridación sp o diagonalEn este tipo de hibridación sólo se combina un orbital “p” con el orbital “s”. Con este tipo de hibridación el carbono puede formar un triple enlace
Se produce cuando entran en juego, para la formación de un enlace covalente, un orbital de tipo s y otro de tipo p, dando lugar a dos orbitales híbridos que se colocan linealmente.
Este tipo de hibridación la
presentan el hidruro de berilio, fluoruro de berilio y moléculas orgánicas con triple enlace como el acetileno, entre otros.
2da. capa
2s 2px 2py 2pz
Hibridación sp
2da. capa
2s
2 orbitales híbridos sp cada uno ocupado por un electrón y2 orbital p con un electrón cada uno
2px 2py 2pz
2sp 2py 2pz
FLUORURO DE BERILIO
Be 1s2 2s2 promociona un electrón del 2s al 2px,
dando 1s2 2s1 2px1 2py 2pz
Se hibrida el 2s y el 2px dando dos orbitales
híbridos sp, con un electrón cada uno.
F 1s2 2s2 2px1 2py
2 2pz
2
Se forman dos enlaces de tipo sigma
C 1s2 2s2 2px 2py1
2pz1 promociona un electrón del orbital 2s al 2px, dando 1s2 2s1
2px1 2py
1 2pz
1
H 1s1
Se hibrida el 2s y el 2px, formándose dos orbitales hibridos sp con un electrón cada
uno de ellos. Se forman tres enlaces uno de tipo sigma y dos de tipo pi. Como los electrones de los
enlaces pi poseen , por la naturaleza del enlace, mucha movilidad, los enlaces pi se representan en muchas ocasiones en forma de nube electrónica por encima y debajo del enlace pi
ACETILENO O ETINO
# de pares libres+
# de átomos enlazados Hibridación Ejemplos
2
3
4
sp
sp2
sp3
BeCl2
BF3
CH4, NH3, H2O
¿Cómo predigo la hibridación del átomo central?
Cuente el número de pares libres y el número de átomos enlazados al átomo central
10.4
EjemploComplete los datos de la tabla de acuerdo a la siguiente estructura:
Carbono
A
B
c
Tipo de hibridación
Geometría molecular
Ángulo de enlace
Tipo de enlace
Tipo de carbono
CarbonoTipo de
hibridaciónGeometría molecular
Ángulo de enlace
Tipo de enlace
Tipo de carbono
a) Tetraédrica 109.5° Sencillo Primario
b) Tetraédrica 109.5° Sencillo Cuaternario
c)Triangular
plana120° Doble Secundario
d) Lineal 180° Triple Primario
e)Triangular
plana120° Doble Secundario
f) Lineal 180° Triple Secundario
Recuerde que para determinar el tipo de carbono se cuentan los carbonos unidos, no los enlaces. Como en el carbono d) está unido a un solo carbono (primario) y el otro enlace es con un átomo de cloro.
CarbonoTipo de enlace
Tipo de carbono
Tipo de hibridación
Geometría molecular
Ángulo de enlace
a)
b)
c)
d)
e)
f)
g)
1.-Complete los datos de la tabla de acuerdo a la siguiente estructura
CarbonoTipo de
hibridaciónÁngulo de
enlaceGeometría molecular
Tipo de carbonoTipo de enlace
a)
b)
c)
d)
e)
f)
g)
h)
2.-Complete la información solicitada en la tabla en base a la siguiente estructura.
-Indicar la hibridación del átomo subrayado en cada una de las siguientes moléculas o iones: HCCl3, CS2, NO2+, NO2–, NO3–. -Indicar la hibridación de los átomos indicados en cada una de las siguientes moléculas: a) carbono y oxígeno en metanol, H3COH. b) carbonos en propeno, H3C-CH=CH2. c) carbonos y nitrógeno de la glicina, H2N-CH2-COOH