Ciencias

TEORÍA DE LA
HIBRIDACIÓN
EL ENLACE QUÍMICO EN EL
ÁTOMO DE CARBONO
Ing. José Antonio García González

CONCEPTO DE ORBITAL
ORBITAL:
REGIÓN DEL ESPACIO DONDE EXISTE
LA MAYOR PROBABILIDAD DE
ENCONTRAR UN ELECTRÓN EN
LA VECINDAD DEL NÚCLEO

PARÁMETROS DE ENERGÍA
LOS ELECTRONES SE LOCALIZAN EN
ORBITALES, DE ACUERDO A SU CONTENIDO
DE ENERGÍA, LA CUAL SE ESTIMA
MEDIANTE LA COMBINACIÓNVALORES DE
LOS NÚMEROS CUÁNTICOS:
n
l
m
s

Nivel de energía
Tipo de orbital
Orientación del orbital
spin (giro) del electrón

VALORES DE LOS
NÚMEROS CUÁNTICOS
n

1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, ..........∞

l

0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 HASTA (n – 1)

m

– l, ......0...... + l

s

+1\2 o –1\2

TIPOS DE ORBITALES ATÓMICOS
EXISTEN CUATRO TIPOS DE ORBITALES
ATÓMICOS, QUE SEIDENTIFICAN CON EL
NÚMERO CUÁNTICO l.
Valor de l

0
1
2
3

Tipo de orbital

s
p
d
f

TIPOS Y NÚMERO DE ORBITALES
DEPENDIENDO DEL VALOR DE l, EL
NÚMERO ORBITALES ES:

l
s
p
d
f

NÚMERO DE
ORBITALES
1
3
5
7

NÚMERO
MÁXIMO
ELECTRONES
2
6
10
14

NÚMERO DE ORBITALES ATÓMICOS
POR NIVEL DE ENERGÍA
DEPENDIENDO DEL VALOR DE n, EL
NÚMERO DE TIPOS DE ORBITALES ES:
n
1
23
4
5
6
7

TIPOS DE ORBITALES
1s
2s, 2p
3s, 3p, 3d
4s, 4p, 4d, 4f
5s, 5p, 5d, 5f
6s, 6p, 6d, 6f
7s, 7p, 7d

FORMAS DE LOS ORBITALES

ORBITAL 2s

ORBITAL 2px

ORBITAL 2py

ORBITAL 2pz

ENLACE QUÍMICO(1)
LAS PROPIEDADES QUÍMICAS DE LOS
ELEMENTOS QUÍMICOS, DEPENDEN DEL
NÚMERO DE ELECTRONES EXTERNOS.

CUANDO LOS ÁTOMOS SE ENLAZAN
QUÍMICAMENTE EXISTE TRANSFERENCIA
OCOMPARTICIÓN DE ELECTRONES.

ENLACE QUÍMICO(2)
En la formación de la molécula
de hidrógeno h2, existen las siguientes interacciones
de tipo eléctrico:

-

-

+

+

HA
Fuerzas de atracción
Fuerzas de repulsión

HB

ENLACE QUÍMICO(3)
SE FORMA LA MOLÉCULA DE HIDRÓGENO
CUANDO LAS FUERZAS DE ATRACCIÓN
SON MAYORES QUE LAS DE REPULSIÓN

+

HA

-

+

HB

ENLACEQUÍMICO(4)
COMO EL ENLACE QUÍMICO SE LLEVA
A CABO MEDIANTE LA COMPARTICIÓN
DE ELECTRONES DE 2 ÁTOMOS
DIFERENTES, PARA DISMINUIR LAS
REPULSIONES ELÉCTRICAS ENTRE ELLOS
SU ESPÍN DEBERÁ DE SER CONTRARIO.

MODELO ENLACE-VALENCIA (1)
LOS PARES ELECTRONICOS PUEDEN SER
COMPARTIDOS CUANDO UN ORBITAL
PARCIALMENTE LLENO DE UN ÁTOMO SE
SOBREPONE CON OTRO ORBITAL
PARCIALMENTE LLENO DE OTRO ÁTOMOMODELO ENLACE-VALENCIA(2)
TIPOS DE ENLACES:
ENLACES σ: SE FORMAN CUANDO SE
SOBREPONEN ORBITALES A TRAVÉS DEL EJE
INTERNUCLEAR
ENLACES π : SE FORMAN CUANDO SE
SOBREPONEN ORBITALES DE MANERA
LATERAL.

SOBREPOSICIÓN DE ORBITALES Y
FORMACIÓN DEL ENLACE COVALENTE

1s

H
H

H
H

1s

σ

Configuración electrónica
del átomo de carbono
El átomo de carbono tiene el número atómico6, en la tabla
periódica de los elementos, lo cual implica que tiene 6 protones
(cargas positivas en el núcleo y para ser eléctricamente neutro
también deberá tener 6 electrones (cargas negativas), los cuales
se distribuyen alrededor del núcleo, esta estructura se representa
de la siguiente manera:
6[C]

1s2

2s2

2px1 2py1 2pz0

Donde 6[C] representa el núcleo atómico, loscoeficientes
numéricos es el nivel de energía (n), las letras s y p son el
tipo de orbital, los exponentes (1 y 2) son el número de
electrones y las flechas representan el spin del electrón.

Capacidad de combinación
del átomo de carbono
6[C]

1s2 2s2 2px1 2py1 2pz0

De acuerdo al concepto de enlace químico, el átomo
de carbono podrá formar dos enlaces covalentes
debido a que posee únicamentedos electrones
desapareados.
Es decir que cuando el carbono se combina con el
hidrógeno podrá formar la molécula CH2.

ESTRUCTURA DEL METANO(3)

H
2p
2s
6[C]

1s

H

En su capa más externa el
átomo de carbono solamente
tiene 2 electrones
desapareados y deberá formar
2 enlaces σ con los átomos de
hidrógeno.
el ángulo de enlace deberá de
ser de 90°.

¿ MOLÉCULA DE CH2?...