modelo de hibridacion y orbitales

MODELO DE HIBRIDACIÓN DE ORBITALES PARA EL ÁTOMO DE CARBONO
Hibridación del átomo de carbono, tipos de enlaces carbono-carbono. Estructura y modelos.
Las diferencias principales entre los compuestos orgánicos e inorgánicos se deben a variaciones en la composición, el tipo de 
enlace y las polaridades moleculares. Los compuestos orgánicos están formados por átomos de carbono con enlacescovalentes entre sí y con átomos de hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, azufre y halógenos.
 
Comparación general entre compuestos orgánicos e inorgánicos

CARACTERÍSTICAS
COMPUESTOS ORGANICOS
COMPUESTOS INORGÁNICOS
Número de compuestos conocidos
Más de 2,000,000
Aprox. 80,000
Elementos que intervienen en su formación
C H O N S P F Cl Br I
Todos los de la tabla periódica
Velocidad de reacciónReaccionan lentamente
Reaccionan rápidamente
Tipo de enlace
Covalente
Iónico y covalente
Combustión
Son combustibles
No son combustibles
Altas temperaturas
No resisten altas temperaturas
Resisten altas temperaturas
Solubilidad
Generalmente son solubles en disolventes no polares.
Generalmente son solubles en disolventes polares (agua).
Isomería
Si. Existen compuestos con igual número de átomos de cada elemento pero con estructuras diferentes.
No se presenta.
Para poder explicar el comportamiento y los ángulos de enlace, observados experimentalmente en los compuestos orgánicos, fue necesario introducir el concepto de orbitales híbridos. De acuerdo con la teoría de máxima repulsión delenlace de valencia (RPECV), los pares electrónicos y los electrones solitarios alrededor delnúcleo de un átomo, se repelen formando un ángulo lo más grande posible. En estos compuestos se ha visto que normalmente son próximos a 109º, 120º y 180º.

Esta máxima repulsión no se puede lograr a partir de orbitales s y p puros y lo que brinda una explicación es que los orbitales s y p se combinan para formar orbitales híbridos que consiguen la máxima repulsión mencionada.

Existendiferentes tipos de hibridación que involucran orbitales atómicos s, p y d de un mismo átomo, pero nos enfocaremos únicamente a aquellos que implican orbitales atómicos s y p.

Los orbitales atómicos s y p forman tres tipos de hibridación, dependiendo del número de orbitales que se combinen. Así, si se combinan un orbital atómico s puro con tres orbitales p puros, se obtienen cuatro orbitales híbridossp3 con un ángulo máximo de separación aproximado de 109.5º, característica de los alcanos.

Para que pueda llevarse a cabo la hibridación el átomo de carbono tiene que pasar de su estado basal a uno activado cuando se aplica energía. En este estado activado un electrón del orbital 2s pasa al orbital pz que se encuentra vacio, de esta forma la capa de valencia tendrá cuatro electronesdesapareados y al formarse los orbitales híbridos atómicos, contarán con un electrón cada uno para formar enlaces covalentes. En el caso de los orbitales p puros, también tendrán un electrón disponible para enlazarse. Esto explica la tetravalencia del átomo de carbono.
 
ELEMENTO
ESTADO BASAL
ESTADO DE ACTIVADO
 
C
Carbono


 
Hibridación sp3
Es la mezcla de un orbital s con tres orbitales p (px,py y pz) para formar cuatro orbitales híbridos sp3con un electrón cadauno.


Los orbitales híbridos sp3 forman un tetraedro (tridimensional) con ángulo de 109°. En la hibridación sp2 interaccionan un orbital s puro con 2 orbitales p puros para formar tres orbitales híbridos atómicos con un electrón cada uno con un ángulo máximo de repulsión de 120° aproximadamente y permanece un orbitalatómico p puro sin hibridar con un electrón. Este tipo de hibridación es característica de los alquenos.
 Hibridación sp2
Es la mezcla de un orbital s con dos orbitales p (px y py) para formar tres orbitales híbridos sp2.


Los orbitales híbridos sp2 forman un triangulo equilátero (bidimensional).
La hibridación sp2 la presentan los dos átomos de carbono con dobles enlaces carbono-carbono en la...