Hibridación se refiere a la unión de dos especies entre sí, dando origen a una nueva
especie; adquiriendo características de ambas especies.
En la hibridación se debe tomar en cuenta la geometría molecular en los compuestos de
carbono.
La configuración electrónica del átomo de carbono en su estado fundamental:
6C=1s
22s22p2
Hibridación tetragonal sp
3:
Cuando un átomo de carbono se combina con otros cuatro átomos, además de la
promoción de un electrón, desde el orbital 2s hasta el 2p vacío, experimenta la hibridación
sp
3 o tetragonal.
Consiste en la mezcla o hibridación del orbital 2s con los tres orbitales 2p para originar
cuatro orbitales híbridos idénticos, llamados orbitales híbridos sp
3.
Hibridación tetragonal sp
3:
Cada orbital híbrido es 25 por 100 s y 75 por 100 p y tienen fórmula bilobulada.
Los orbitales híbridos sp
3 forman enlaces más fuertes que los orbitales no híbridos s ó p.
Enlace simple.
La forma tetraédrica supone mayor distancia posible entre cuatro orbitales híbridos y por
lo tanto entre los enlaces
δ resultantes que son muy fuertes y estables.
Hibridación trigonal sp
2:
La hibridación tiene lugar únicamente entre el orbital s y dos orbitales p, quedando el
tercer orbital p sin hibridar. Cada orbital es 33 por 100 s y 67 por 100 p. Formándose un
enlace doble.
Esta hibridación, es típica en los átomos de carbono unidos a otros tres átomos, a uno de
ellos con un doble enlace.
Cada carbono utiliza uno de los orbitales híbridos que posee para formar un enlace
δ con
el otro y los dos restantes para solaparse con los orbitales s de dos átomos de hidrógeno,
formándose así cuatro orbitales moleculares
δ carbono-hidrogeno.
El orbital p sin hibridar que queda en cada átomo de carbono puede solaparse
lateralmente para formar un enlace
π entre los dos átomos de carbono.
Los dos enlaces que unen a los dos átomos de carbono no son iguales; uno es de tipo
δ,
originado por solapamiento frontal de dos orbitales híbridos
sp2 el otro es de tipo π, más
débil, debido a que el solapamiento lateral es menos perfecto y menor que el frontal.
Hibridación diagonal sp:
Consiste en la hibridación del orbital s con sólo uno de sus tres orbitales p. Cada orbital
híbrido es 50 por 100 s y 50 por 100 p.
Esta hibridación es la típica de los átomos de carbono unidos a otros dos átomos, bien
con sendos dobles enlaces o bien con un triple enlace a uno de ellos y con un sencillo al
otro.
Se produce a través de los solapamientos de los dos orbitales híbridos de cada carbono
entre sí y con los orbitales s de dos átomos de hidrógeno que originan tres enlaces fuertes
δ
, uno carbono-carbono y dos carbonos-hidrógenos, quedando los cuatro átomos
alineados en línea recta.
Además, cada átomo de carbono posee otros dos orbitales p sin hibridar cuyos ejes son
perpendiculares entre sí y con el eje de los dos orbitales híbridos.
Origina dos orbitales moleculares p, cuyos cuatro lóbulos (dos de cada orbital) envuelven
prácticamente a los dos átomos de carbono, que quedan así enlazados por un triple
enlace formado por un enlace fuerte s y dos más débiles p.
Ángulo de enlace sp3:
El ángulo formado por cada H-C-H es exactamente de 109.5º, el llamado ángulo
tetraédrico.
Ángulo de enlace sp2:
La molécula de etileno que resulta tiene estructura plana con ángulos de enlace H-C-H y
H-C-C aproximados de 120º (los ángulos H-C-H miden 116º, y los ángulos H-C-C, 121.7º).
Ángulo de enlace sp:
Debido a la hibridación sp, el acetileno es una molécula lineal con ángulos de enlace H-CC
de 180º.
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