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HIBRIDACIÓN DEL ÁTOMO DEL CARBONO (Hibridación sp³ (enlace triple C-C) (se…
HIBRIDACIÓN DEL ÁTOMO DEL CARBONO
Consiste en un reacomodo de electrones del mismo nivel de energía (orbitales) al orbital del último nivel de energía. Los orbitales híbridos explican la forma en que se disponen los electrones en la formación de los enlaces...
Estado basal y estado excitado
Primero hay que definir en que consiste el estado basal y el estado excitado:
Un átomo en estado excitado es aquél en el cual uno de sus electrones ha sido promocionado a un nivel energético superior.
mientras que el estado basal o estado fundamental, es el estado de menor energía en el que un átomo, molécula o grupo de átomos se puede encontrar sin absorber ni emitir energía, en pocas palabras en su estado más puro.
Su configuración electrónica en su estado natural es:
1s² 2s² 2p² (estado basal).
Su configuración electrónica en estado excitado es:
1s² 2s¹ 2px¹ 2py¹ 2pz¹.
características del carbono
se encuentra ubicado en el grupo IV A
tiene un número atómico 6 y número de masa 12
en su núcleo tienen 6 protones y 6 neutrones y está rodeado por 6 electrones, distribuidos en dos niveles: dos en 1s, dos en 2s y dos en 2p.
tiene la capacidad de compartir cuatro electrones de valencia y formar cuatro enlaces covalentes fuertes
los átomos de carbono se pueden unir entre ellos y formar largas cadenas y anillos
Hibridación sp³ (enlace triple C-C)
se define como la unión de un orbital s con tres orbitales p (px, py y pz) para formar cuatro orbitales híbridos sp3 con un electrón cada uno.
Los orbitales atómicos s y p pueden formar tres tipos de hibridación, esto depende del número de orbitales que se combinen. Entonces, si se combina un orbital atómico s puro con tres orbitales p puros, se obtienen cuatro orbitales híbridos sp3 con un ángulo máximo de separación aproximado de 109.5º, esto es una de las características de los alcanos.
A cada uno de estos nuevos orbitales se los denomina sp³, porque tienen un 25% de carácter S y 75% de carácter P. Esta nueva configuración se llama átomo de carbono híbrido, y al proceso de transformación se llama hibridación.
De esta manera cada uno de los cuatro orbitales híbridos sp³ del carbono puede enlazarse a otro átomo, es decir que el carbono podrá enlazarse a otros 4 átomos, así se explica la tetravalencia del átomo de carbono.
Debido a su condición híbrida, y por disponer de 4 electrones de valencia para formar enlaces covalentes sencillos, pueden formar entre sí cadenas con una variedad ilimitada entre ellas: cadenas lineales, ramificadas, anillos, etc. A los enlaces sencillos –C-C– se los conoce como enlaces sigma.
Todo esto recurre a la disposición de mezclarse un átomo con otro.
Hibridación sp² (enlace doble C=C)
Al formarse el enlace doble entre dos átomos, cada uno orienta sus tres orbitales híbridos en un ángulo de 120°, como si los dirigieran hacia los vértices de un triángulo equilátero. El orbital no hibridado p queda perpendicular al plano de los 3 orbitales sp².
Dobles: donde la hibridación ocurre entre el orbital 2s y dos orbitales 2p, quedando un orbital p sin hibridar, se producirán 3 orbitales sp². A esta nueva estructura se la representa como un octeto de johnson 2p6 y octavalente 2p¹
Es la combinación 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 .
Hibridación sp1
Los orbitales híbridos sp forman una figura lineal. La hibridación sp se presenta en los átomos de carbono con una triple ligadura o mejor conocido con un triple enlace carbono-carbono en la familia de los alquinos.
El enlace triple es aún más fuerte que el enlace doble, y la distancia entre C-C es menor en comparación a las distancias de las otras hibridaciones.
La formación de estos enlaces es el resultado de la unión de un orbital atómico s con un orbital p puro (px), esto permite formar dos orbitales híbridos sp con un electrón cada uno y una máxima repulsión entre ellos de 180°, permaneciendo dos orbitales p puros con un electrón cada uno sin hibridar.
La unión entre átomos de carbono da origen a tres geometrías dependiendo de su enlace:
Enlace sp³: Tetraédrica.
Enlace sp²: Trigonal plana.
Enlace sp: Lineal.
