Hibridación del carbono

COLEGIO DE ESTUDIOS CIENTIFICOS Y TECNOLOGICOS DEL ESTADO DE OAXACA.
“Organismo público descentralizado”
Hibridación del carbono
Profesora: Yanet Isabel Marín Castillejos
Alumno: Jorge Luis Morales Mendez

Grupo: 301

Semestre: tercero

Técnico en informática

INDICE
Hibridación del carbono 3
Características 3
Hibridación sp³ (enlace simple C-C) 3
Hibridación sp² (enlacedoble C=C) 5
Hibridación sp (enlace triple C≡C) 6
Angulo de enlace 6
Hibridación sp3 7
Hibridación sp2 7
Hibridación sp 7
Longitud de enlace 7
Radio covalente 8
Conclusión 8

Hibridación del carbono
La hibridación del carbono consiste en un reacomodo de electrones del mismo nivel de energía (orbital s) al orbital p del mismo nivel de energía. Esto es con el fin de que el orbital ptenga 1 electrón en "x", uno en "y" y uno en "z" para formar la tetra valencia del carbono. Se debe tomar en cuenta que los únicos orbitales con los cuales trabaja el Carbono son los orbitales "s" y "p".
Características
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 nivel 2s
* Dos en el nivel 2p
Estado basal y estado excitado
Su configuración electrónica en su estado natural es:
* 1s² 2s² 2px¹ 2py¹ 2pz (estado basal).
Se ha observado que en los compuestos orgánicos el carbono es tetravalente, es decir, que puede formar 4 enlaces.
Cuando este átomo recibe una excitación externa, uno de los electrones del orbital2s se excita al orbital 2pz , y se obtiene un estado excitado del átomo de carbono:
* 1s² 2s¹ 2px¹ 2py¹ 2pz¹ (estado excitado).
Hibridación sp³ (enlace simple C-C)
Para los compuestos en los cuales el carbono presenta enlaces simples, hidrocarburos saturados o alcanos, se ha podido comprobar que los cuatro enlaces son iguales y que están dispuestos de forma que el núcleo del átomo decarbono ocupa el centro de un tetraedro regular y los enlaces forman ángulos iguales de 109º 28' dirigidos hacia los vértices de un tetraedro. Esta configuración se explica si se considera que los tres orbitales 2p y el orbital 2s se hibridan para formar cuatro orbitales híbridos sp3.

metano CH4

etano CH3-CH3
Hibridación sp² (enlace doble C=C)
En la hibridación trigonal se hibridan losorbitales 2s, 2px y 2 py, resultando tres orbitales idénticos sp2 y un electrón en un orbital puro 2pz .

Un átomo de carbono hibridizado sp2
 
El carbono hibridado sp2 da lugar a la serie de los alquenos.
La molécula de eteno o etileno presenta un doble enlace:
a. un enlace de tipo σ por solapamiento de los orbitales hibridos sp2
b. un enlace de tipo π por solapamiento del orbital 2 pzEl enlace π es más débil que el enlace σ lo cual explica la mayor reactividad de los alquenos, debido al grado de insaturación que presentan los dobles enlaces.
El doble enlace impide la libre rotación de la molécula.

Modelo de enlaces de orbitales moleculares del etileno formado a partir de dos átomos de carbono hibridizados sp2 y cuatro átomos de hidrógeno.

Hibridación sp (enlace tripleC≡C)
Los átomos que se hibridan ponen en juego un orbital s y uno p, para dar dos orbitales híbridos sp, colineales formando un ángulo de 180º. Los otros dos orbitales p no experimentan ningún tipo de perturbación en su configuración.

Un átomo de carbono hibridizado sp
El ejemplo más sencillo de hibridación sp lo presenta el etino. La molécula de acetileno presenta un triple enlace:
a.      un enlace de tipo σ por solapamiento de los orbitales hibridos sp
b.      dos enlaces de tipo π por solapamiento de los orbitales 2 p.

Formación de orbitales de enlaces moleculares del etino a partir de dos átomos de carbono hibridizados sp y dos átomos de hidrógeno.
Angulo de enlace
Es el formado por las líneas internucleares H - C - H o H - C - C. El ángulo de enlace determina la...