Hibridación Del Carbono Y Geometría De Hibridación Del Carbono.
Páginas: 5 (1223 palabras)
Publicado: 21 de junio de 2012
Hibridación del carbono y geometría de hibridación del carbono.
La hibridación consiste en una mezcla de orbitales puros en un estado excitado para formar orbitales híbridos equivalentes con orientaciones determinadas en el espacio.
La hibridación cabe destacar que es un recurso de cálculo matemático y no una realidad física.
Al estudiar la química de los compuestos del CARBONO, centraremosnuestra atención en los orbitales esféricos 1s y 2s y en los tres orbitales 2p con forma de pesa (p x, p y, p z) (no olvidemos que los orbitales del tercer nivel son bastante más grande que los del segundo nivel).
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 suprimer nivel S Cuatro en el segundo nivel P 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 orbital 2s se excita al orbital 2pz, y se obtiene un estado excitado delátomo de carbono: 1s² 2s² 2px¹ 2py¹ 2pz¹ (estado excitado).
En seguida, se hibrida el orbital 2s con los 3 orbitales 2p para formar 4 nuevos orbitales híbridos que se orientan en el espacio formando entre ellos ángulos de 109,5°. Esta nueva configuración del carbono hibridado se representa así: 1s² (2sp³)¹ (2sp³)¹ (2sp³)¹ (2sp³)¹ A cada uno de estos nuevos orbitales se les denomina sp³, porquetienen un 25% de carácter s y 75% de carácter p. A esta nueva configuración se le denomina átomo de carbono híbrido, y al proceso de transformación se le llama hibridación. De esta manera, cada uno de los cuatro orbitales híbridos sp³ del carbono pueden enlazarse a otros 4 átomos, así se explica la tetravalencia del átomo de carbono.
Un carbono unido a menos de cuatro átomos también puede tenerhibridación sp 3 pero la estructura variará dependiendo del número de sustituyentes: Los carbaniones y carbenos son especies altamente reactivas (intermedios de reacción) y en general tienen un tiempo de vida muy corto. Estructura Tipo de compuesto Carbaniones Carbenos Geometría Piramidal Angular.
Los átomos de carbono también pueden formar entre sí enlaces dobles y triples, denominadosinsaturaciones. En los enlaces dobles, la hibridación ocurre entre el orbital 2s y dos orbitales p, y queda un orbital p sin hibridar. A esta nueva estructura se le representa como: 1s² (2sp²)¹ (2sp²)¹ (2sp²)¹ 2pz¹ A cada uno de estos nuevos orbitales se les denomina sp 2.
Al formarse el enlace doble entre dos átomos, cada uno orienta sus tres orbitales híbridos con un ángulo de 120°, como si losdirigieran hacia los vértices de un triángulo equilátero. El orbital no hibridado queda perpendicular al plano de los 3 orbitales sp². A este doble enlace se le denomina π (pi), y la separación entre los carbonos se acorta. Este enlace es más débil que el enlace σ (sigma), y por tanto, más reactivo.
El segundo tipo de insaturación es el enlace triple: el carbono hibrida su orbital 2s con unorbital p. Los dos orbitales p restantes no se hibridan. A cada uno de estos nuevos orbitales se les denomina sp Y su configuración queda: 1s² 2sp¹ 2sp¹ 2py¹ 2pz¹ Al formarse el enlace entre dos carbonos, cada uno traslapa sus orbitales sp para formar un enlace sigma entre ellos; los dos orbitales p sin hibridar de cada átomo se traslapan formando los dos enlaces restantes de la triple ligadura, y lafinal el último orbital sp queda con su electrón disponible para formar otro enlace.
A los dos últimos enlaces que formaron la triple ligadura también se les denomina enlaces pi, y todo este conjunto queda con ángulos de 180° entre el triple enlace y el orbital sp de cada átomo de carbono, es decir, adquiere una estructura lineal. La distancia entre estos átomos se acorta más, por lo que es...
La hibridación consiste en una mezcla de orbitales puros en un estado excitado para formar orbitales híbridos equivalentes con orientaciones determinadas en el espacio.
La hibridación cabe destacar que es un recurso de cálculo matemático y no una realidad física.
Al estudiar la química de los compuestos del CARBONO, centraremosnuestra atención en los orbitales esféricos 1s y 2s y en los tres orbitales 2p con forma de pesa (p x, p y, p z) (no olvidemos que los orbitales del tercer nivel son bastante más grande que los del segundo nivel).
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 suprimer nivel S Cuatro en el segundo nivel P 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 orbital 2s se excita al orbital 2pz, y se obtiene un estado excitado delátomo de carbono: 1s² 2s² 2px¹ 2py¹ 2pz¹ (estado excitado).
En seguida, se hibrida el orbital 2s con los 3 orbitales 2p para formar 4 nuevos orbitales híbridos que se orientan en el espacio formando entre ellos ángulos de 109,5°. Esta nueva configuración del carbono hibridado se representa así: 1s² (2sp³)¹ (2sp³)¹ (2sp³)¹ (2sp³)¹ A cada uno de estos nuevos orbitales se les denomina sp³, porquetienen un 25% de carácter s y 75% de carácter p. A esta nueva configuración se le denomina átomo de carbono híbrido, y al proceso de transformación se le llama hibridación. De esta manera, cada uno de los cuatro orbitales híbridos sp³ del carbono pueden enlazarse a otros 4 átomos, así se explica la tetravalencia del átomo de carbono.
Un carbono unido a menos de cuatro átomos también puede tenerhibridación sp 3 pero la estructura variará dependiendo del número de sustituyentes: Los carbaniones y carbenos son especies altamente reactivas (intermedios de reacción) y en general tienen un tiempo de vida muy corto. Estructura Tipo de compuesto Carbaniones Carbenos Geometría Piramidal Angular.
Los átomos de carbono también pueden formar entre sí enlaces dobles y triples, denominadosinsaturaciones. En los enlaces dobles, la hibridación ocurre entre el orbital 2s y dos orbitales p, y queda un orbital p sin hibridar. A esta nueva estructura se le representa como: 1s² (2sp²)¹ (2sp²)¹ (2sp²)¹ 2pz¹ A cada uno de estos nuevos orbitales se les denomina sp 2.
Al formarse el enlace doble entre dos átomos, cada uno orienta sus tres orbitales híbridos con un ángulo de 120°, como si losdirigieran hacia los vértices de un triángulo equilátero. El orbital no hibridado queda perpendicular al plano de los 3 orbitales sp². A este doble enlace se le denomina π (pi), y la separación entre los carbonos se acorta. Este enlace es más débil que el enlace σ (sigma), y por tanto, más reactivo.
El segundo tipo de insaturación es el enlace triple: el carbono hibrida su orbital 2s con unorbital p. Los dos orbitales p restantes no se hibridan. A cada uno de estos nuevos orbitales se les denomina sp Y su configuración queda: 1s² 2sp¹ 2sp¹ 2py¹ 2pz¹ Al formarse el enlace entre dos carbonos, cada uno traslapa sus orbitales sp para formar un enlace sigma entre ellos; los dos orbitales p sin hibridar de cada átomo se traslapan formando los dos enlaces restantes de la triple ligadura, y lafinal el último orbital sp queda con su electrón disponible para formar otro enlace.
A los dos últimos enlaces que formaron la triple ligadura también se les denomina enlaces pi, y todo este conjunto queda con ángulos de 180° entre el triple enlace y el orbital sp de cada átomo de carbono, es decir, adquiere una estructura lineal. La distancia entre estos átomos se acorta más, por lo que es...
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