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Es la propiedad del átomo de carbono de unirse consigo mismo, posibilitando la formación de cadenas, anillos y estructuras que contienen enlaces simples, dobles o triples. A esta propiedad del carbono se le denomina concatenación.
El enlace del Carbono (hibridación sp3, sp2, sp)
el carbono forma enlaces covalentes simples, dobles y triples. Para formar estos enlaces, el carbono no usa susorbitales atómicos puros, sino que los combina o hibridiza para la formación del enlacemolecular, en cualquiera de las tres hibridaciones siguientes: sp3, sp2 o sp.
cuando el átomo de carbono se encuentra en un estado de mínima energía (estado basal) su configuración electrónica será
1s2 2s2 2px1 2py1 2pz0 (estado basal)
Con esta configuración no le es posible formar cuatroenlaces. Una manera de lograrlo es, adoptando la configuración de mayor energía (estado excitado). Decimos que
un átomo se excita cuando recibe energía externa. En este caso, el carbono recibe energía externa, la cual es utilizada por los electrones externos para promoverse de un subnivel a otro, de mayor energía.
1s2 2s1 2px1 2py1 2pz1 (estado excitado)

Sin embargo, el carbono no utiliza estosorbitales para formar los cuatro enlaces, ya que si los utilizara tendríamos una molécula con enlaces sigma diferentes. Las evidencias experimentales nos muestran que el carbono cuando se une con cuatro átomos del mismo elemento, sus enlaces son de la misma energía y se dirigen de manera equidistante hacia los vértices de un tetraedro. Para explicar lo anterior, los químicos teóricos han propuestoque los orbitales atómicos del carbono se hibridizan.
Hibridación sp3
Se dice que se produce una hibridación sp3 en el átomo de carbono, cuando los orbitales 2s y 2p (uno s y tres p) se mezclan o hibridizan formando cuatro orbitales híbridos sp3.
1s2 2s1 2px1 2py1 2pz1 (estado excitado)
1s2 2(sp3)1 2(sp3)1 2(sp3)1 2(sp3)1 (estado híbrido)
Estos orbitales híbridos tendrán la misma forma yla misma energía, por ello se dice, que son equivalentes. Presentan un arreglo geométrico tetraédrico y sus
ángulos de enlace de 109.5°.

En la figura se muestra la combinación de un orbital s de cada uno de los 4
hidrógenos con cada orbital híbrido sp3 del carbono para explicar la estructura del
metano.
Ejemplos de moléculas con carbonos sp

La hibridación sp3 en el átomo de carbono, escaracterística de los alcanos. En cada caso, los enlaces formados por el átomo de carbono son enlaces sencillos (enlaces tipo sigma, s); los enlaces C-C se forman por el traslape de los orbitales sp3-sp3 y los enlaces C-H por el traslape de los orbitales sp3-s. Podemos concluir que siempre que el átomo de carbono se una a cuatro átomos iguales o diferentes, presentará hibridación sp3.Hibridación sp2
La hibridación sp2 es característica de los alquenos, ella nos permite explicar sus características químicas, su geometría trigonal y los ángulos de enlace de 120°.
En esta hibridación se mezcla un orbital s con dos orbitales p, quedando un orbital p puro sin hibridizar.
1s2 2s2 2px1 2py1 2pz0 (estado basal)
1s2 2s1 2px1 2py1 2pz1 (estado excitado)

1s2 2(sp2)1 2(sp2)1 2(sp2)12pz1 (estado híbrido)

Los tres orbitales híbridos sp2 son usados por el átomo de carbono para formar tres enlaces s y el orbital p puro para formar el enlace p.


La figura muestra que el carbono puede formar orbitales híbridos sp2 equivalentes. El otro orbital p no forma orbitales híbridos y sus lóbulos quedanperpendiculares al plano de los orbitales híbridos sp2.

En estas figuras se muestra la formación del doble enlace en el etileno.
Podemos concluir que cuando se forme un doble enlace entre dos átomos, sean éstos, carbono-carbono, carbono-oxígeno, carbono-nitrógeno, etc., la hibridación utilizada será sp2.
Las siguientes moléculas presentan carbonos con hibridación sp2.

Hibridación sp
La...
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