Hibridación de átomos de carbono

Hibridación de Átomos de Carbono
Mazatlán Sinaloa, Jueves 20 de enero de 2011.

INTRODUCCIÓN
Se habla de hibridación cuando en un átomo, se mezcla el orden de los electrones entre orbitales creando una configuración electrónica nueva, un orbital híbrido que describa la forma en que en la realidad se disponen los electrones para producir las propiedades que se observan en los enlaces atómicos.La teoría fue propuesta por el químico Linus Pauling y tiende a describir con gran eficacia la estructura de ciertos compuestos orgánicos tales como los enlaces dobles de los alquenos.
Los electrones de un átomo tienen la tendencia de ubicarse en orbitales específicos alrededor del núcleo, lo cual se enuncia en la ecuación de Schrödinger. Los detalles sobre número y orientación de electrones encada orbital dependen de las propiedades energéticas descritas por los números cuánticos.

OBJETIVO:
Identificará la geometría molecular de los compuestos del carbono y la formación de enlaces con base en la hibridación del átomo de carbono.

Hibridación en Átomos de Carbono

El proceso de hibridación consiste en la combinación de dos o másorbitales atómicos puros para obtener la misma cantidad de orbitales híbridos. Los orbitales que se combinan siempre deben de estar en la misma órbita o nivel de energía.

CARACTERÌSTICAS:
El carbono tiene un número atómico 6 y número de masa 12; en su núcleo tiene 6 protones y 6 neutrones y está rodeado por 6 electrones, distribuidos de la siguiente manera: Dos en el nivel 1s, Dos en el nivel2s y dos en el nivel 2.

* Si se combina un orbital s de la órbita dos, con un orbital p de la misma órbita, se obtienen: dos orbitales híbridos denominados orbitales sp. entonces se dice que el átomo tiene una hibridación sp.
* Si se combina un orbital s de la órbita dos, con dos orbitales p de la misma órbita, se obtienen tres orbitales híbridos denominados orbitales sp2, y entonces sedice que el átomo tiene una hibridación sp2.
Y así sucesivamente hasta llegar a la hibridación sp3d2.
Dado que la primera órbita solo contiene un orbital 1s, no es posible ninguna hibridación; en la órbita dos existe un orbital 2s y tres orbitales 2p, por lo que ya son posibles las hibridaciones sp, sp2 y sp3; finalmente, a partir de la órbita tres ya existen orbitales s, p y d, por lo cual yason posibles las cinco hibridaciones conocidas sp, sp2, sp3, sp3d y sp3d2.

En una molécula, los átomos terminales no presentan hibridación; en cambio, los átomos centrales (que se encuentran entre dos o más átomos), pueden presentar diferentes hibridaciones.
Antes de tratar de establecer que hibridación presenta un determinado átomo, se debe tener en cuenta lo siguiente:

– Los enlaces sigma(σ), son enlaces sencillos de baja energía que se forman con orbitales híbridos.
– Los enlaces pi (π), son enlaces de alta energía que se forman con orbitales p o d puros (no hibridados); de tal forma que, en un doble enlace se tienen un enlace σ y un enlace π; en cambio, en un triple enlace, se tiene un enlace σ y dos enlaces π.
– Los pares electrónicos libres, se encuentran localizados enorbitales híbridos.

Características para que se lleve a cabo la hibridación es necesario tomar en cuenta los siguientes pasos:
1.- Se hibridan orbitales no electrones.
2.- Se hibridan orbitales de un mismo átomo.
3.- La disposición de los orbitales híbridos en el espacio es de tal forma en que la repulsión sea mínima.
4.- El número de orbitales híbridos (O.H.) es igual a la suma deorbitales atómicos puros que intervienen.
5.- Se hibridan orbitales de energías parecidas.

TIPOS DE HIBRIDACIÓN

Hibridación sp
(Enlace triple C≡C)

Se da por la combinación de un orbital S y un P, para formar 2 orbitales híbridos. Cada uno traslapa uno de sus 2 orbitales sp para formar un enlace sigma entre ellos;...