Hibridación De Orbitales
Páginas: 6 (1457 palabras)
Publicado: 31 de julio de 2012
Hibridación
En química, 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 adescribir con gran eficacia la estructura de ciertos compuestos orgánicos tales como los enlaces dobles de los alquenos.
La hibridación es un artefacto teórico a través del cual se obtienen orbitales mixtos a partir de mezcla de orbitales puros. Se da, por ejemplo, en la racionalización de la estructura tetragonal de metano: a partir de un orbital s y tres orbitales p, se obtienen cuatro orbitalessp3.
Los nuevos orbitales híbridos ni son s, ni son p, son sp y presentan una nueva forma y orientación en comparación con las formas puras. Para poder continuar, es necesario que comprendas muy bien lo anterior y no olvides cómo se representan los orbitales híbridos.
Si mezclamos un orbital s con 3 orbitales p, podemos decir que la hibridación sp3 es la mezcla de un orbital s puro con tresorbitales p puros para formar cuatro orbitales híbridos sp3 iguales en forma y orientación.
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 en cada orbital depende de las propiedades energéticas descritas por los números cuánticos. El primerorbital, el más cercano al núcleo es el llamado 1s y solo puede ser ocupado por dos electrones. Un átomo con un solo electrón (hidrógeno) y uno con dos electrones (helio) ubican su(s) electrón(es) en este orbital.
Un átomo con tres (litio) y cuatro (berilio) electrones tendrá que ubicar el tercer y cuarto electrón en el siguiente orbital, llamado 2s, el cual también solo acepta dos electrones.Hibridación sp3
El átomo de carbono tiene seis electrones: dos se ubican en el orbital 1s (1s²), dos en el 2s (2s²) y los restantes dos en el orbital 2p (2p²). Debido a su orientación en el plano tridimensional el orbital 2p tiene capacidad para ubicar 6 electrones: 2 en el eje de las x, dos en el eje de las y y dos electrones en el eje de las z. Los dos últimos electrones del carbono seubicarían uno en el 2px, el otro en el 2py y el orbital 2pz permanece vacío (2px¹ 2py¹). El esquema de lo anterior es (cada flecha un electrón):
[pic]
Para satisfacer su estado energético inestable, un átomo de valencia como el del carbono, con orbitales parcialmente llenos (2px y 2py necesitarían tener dos electrones) tiende a formar enlaces con otros átomos que tengan electrones disponibles.Para ello, no basta simplemente colocar un electrón en cada orbital necesitado. En la naturaleza, éste tipo de átomos redistribuyen sus electrones formando orbitales híbridos. En el caso del carbono, uno de los electrones del orbital 2s es excitado y se ubica en el orbital 2pz. Así, los cuatro últimos orbitales tienen un electrón cada uno:
[pic]
El estímulo para excitar al electrón del 2s 2pz esaportado por el primer electrón en formar enlace con un átomo con este tipo de valencia. Por ejemplo, el hidrógeno en el caso del metano. Esto a su vez incrementa la necesidad de llenado de los restantes orbitales. Estos nuevos orbitales híbridos dejan de ser llamados 2s y 2p y son ahora llamados (sp3: un poco de ambos orbitales):
[pic]
De los cuatro orbitales así formados, uno (25%) esproveniente del orbital s (el 2s) del carbono y tres (75%) provenientes de los orbitales p (2p). Sin embargo todos se sobreponen al aportar la hibridación producto del enlace. Tridimensionalmente, la distancia entre un hidrógeno y el otro en el metano son equivalentes e iguales a un ángulo de 109°.
Hibridación sp2
Estos mismos átomos que forman hibridaciones sp2 pueden formar compuestos con enlaces...
En química, 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 adescribir con gran eficacia la estructura de ciertos compuestos orgánicos tales como los enlaces dobles de los alquenos.
La hibridación es un artefacto teórico a través del cual se obtienen orbitales mixtos a partir de mezcla de orbitales puros. Se da, por ejemplo, en la racionalización de la estructura tetragonal de metano: a partir de un orbital s y tres orbitales p, se obtienen cuatro orbitalessp3.
Los nuevos orbitales híbridos ni son s, ni son p, son sp y presentan una nueva forma y orientación en comparación con las formas puras. Para poder continuar, es necesario que comprendas muy bien lo anterior y no olvides cómo se representan los orbitales híbridos.
Si mezclamos un orbital s con 3 orbitales p, podemos decir que la hibridación sp3 es la mezcla de un orbital s puro con tresorbitales p puros para formar cuatro orbitales híbridos sp3 iguales en forma y orientación.
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 en cada orbital depende de las propiedades energéticas descritas por los números cuánticos. El primerorbital, el más cercano al núcleo es el llamado 1s y solo puede ser ocupado por dos electrones. Un átomo con un solo electrón (hidrógeno) y uno con dos electrones (helio) ubican su(s) electrón(es) en este orbital.
Un átomo con tres (litio) y cuatro (berilio) electrones tendrá que ubicar el tercer y cuarto electrón en el siguiente orbital, llamado 2s, el cual también solo acepta dos electrones.Hibridación sp3
El átomo de carbono tiene seis electrones: dos se ubican en el orbital 1s (1s²), dos en el 2s (2s²) y los restantes dos en el orbital 2p (2p²). Debido a su orientación en el plano tridimensional el orbital 2p tiene capacidad para ubicar 6 electrones: 2 en el eje de las x, dos en el eje de las y y dos electrones en el eje de las z. Los dos últimos electrones del carbono seubicarían uno en el 2px, el otro en el 2py y el orbital 2pz permanece vacío (2px¹ 2py¹). El esquema de lo anterior es (cada flecha un electrón):
[pic]
Para satisfacer su estado energético inestable, un átomo de valencia como el del carbono, con orbitales parcialmente llenos (2px y 2py necesitarían tener dos electrones) tiende a formar enlaces con otros átomos que tengan electrones disponibles.Para ello, no basta simplemente colocar un electrón en cada orbital necesitado. En la naturaleza, éste tipo de átomos redistribuyen sus electrones formando orbitales híbridos. En el caso del carbono, uno de los electrones del orbital 2s es excitado y se ubica en el orbital 2pz. Así, los cuatro últimos orbitales tienen un electrón cada uno:
[pic]
El estímulo para excitar al electrón del 2s 2pz esaportado por el primer electrón en formar enlace con un átomo con este tipo de valencia. Por ejemplo, el hidrógeno en el caso del metano. Esto a su vez incrementa la necesidad de llenado de los restantes orbitales. Estos nuevos orbitales híbridos dejan de ser llamados 2s y 2p y son ahora llamados (sp3: un poco de ambos orbitales):
[pic]
De los cuatro orbitales así formados, uno (25%) esproveniente del orbital s (el 2s) del carbono y tres (75%) provenientes de los orbitales p (2p). Sin embargo todos se sobreponen al aportar la hibridación producto del enlace. Tridimensionalmente, la distancia entre un hidrógeno y el otro en el metano son equivalentes e iguales a un ángulo de 109°.
Hibridación sp2
Estos mismos átomos que forman hibridaciones sp2 pueden formar compuestos con enlaces...
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