QUIMICA ORGANICA

INTRODUCCION

Con la elaboración de este trabajo hicimos el reconocimiento del campus y del módulo con el que vamos a trabajar durante el semestre, también conocimos nuestros compañeros de grupo, la tutora y el director del curso.

Dimensionamos que la Química Orgánica o Química del carbono es la rama de la química que estudia y trata una clase numerosa de moléculas que contienen carbono formando enlaces covalentes carbono-carbono o carbono-hidrógeno, también conocidos como compuestos orgánicos. Friedrich Wöhler y Archibald Scott Couper son conocidos como los "padres" de la química orgánica.

Se le conoce también como química del carbono porque este elemento está presente en todas sus moléculas. Hay una serie de elementos que forman parte principalmente de estos compuestos: Carbono (C), Hidrógeno (H), Oxígeno (O), Nitrógeno (N).

PARTE NÚMERO 2

HIBRIDACIÓN

1. Explique la teoría de la hibridación

La hibridación es la formación de enlaces en los átomos que no siempre participan con sus electrones ubicados en sus orbitales normales, las características de los electrones cambian de tal manera continúan moviéndose en espacios un poco diferentes conocido como orbitales híbridos su forma y orientación de los orbitales híbridos depende de cuales sean los orbitales atómicos que participan en dicho proceso. Los electrones de localizan en orbitales de acuerdo a su contenido de energía la cual se estima mediante combinación de valores en los números cuánticos.

Concepto de hibridación, haga un resumen de 400 palabras con ideas propias sobre este aspecto.

Al combinarse los átomos alcanzan un estado de excitación como consecuencia de la energía que ganan, con lo cual nos dice que la hibridación de los orbitales no cambia la energía total del sistema si la capa está totalmente vacía de electrones, llena o con un electrón en cada orbital. Cuando se forman estos híbridos se justifica por que permiten la formación de enlaces covalentes más fuertes y por tanto más estables, debido a que la intensidad electrónica se concentra en un mismo lugar.

La hibridación se refiere a la combinación de dos orbitales de igual o distinta energía para crear un nuevo orbital, con una configuración electrónica distinta; estos consisten en la mezcla de al menos dos orbitales atómicos no equivalentes, S y P como ejemplo. El resultado de estos son orbitales distintos tanto en forma, regiones de densidad de probabilidad distintas, como en energía. El número de orbitales híbridos generados es igual al número de orbitales atómicos puros que participan en el proceso de hibridación. El ejemplo más común de hibridación es el átomo de carbono, el cual tiene 6 electrones. Dos están en el orbital 1S, dos en el 2S y los otros dos restantes en el 2P, este es su estado basal, la cual es energéticamente inestable. Para satisfacer este estado inestable, el átomo de carbono tiende a formar enlaces con otros átomos que tengan electrones disponibles. Para que se dé la formación de los enlaces, es necesario que los electrones se re-distribuyan en forma de orbitales híbridos. Cuando el átomo de carbono recibe una excitación energética, el orbital 2S y los tres orbitales del subnivel 2P se combinan para formar cuatro orbitales SP3, los cuales tienen 25% de carácter S y 75% El carácter P, por lo que su forma es más bien alargada que redonda. 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. Los enlaces covalentes, en molecillas y los iones de más de un átomo, se forman debido a la superposición entre orbitales, sean estos puros o híbridos, no importa la naturaleza de cada uno, en la distribución espacial de los cuatro orbitales SP3 es tetraédrica (forman un tetraedro simétrico) entre los cuales cada ángulo es de 109° aproximadamente. No solamente existe la hibridación SP3, también está la hibridación SP2, en la cual se combinan un orbital 2S con dos orbitales 2P y se forman tres orbitales híbridos SP2, cuya geometría es plana, con ángulos de 120° entre cada enlace y un orbital del subnivel 2P que permanece sin combinar, en consecuencia libre. Se dice que cada orbital hibrido forma enlaces sigma, mientras que los orbitales P sin hibridar forman enlaces PI; la hibridación SP2 forma tres enlaces sigma y un enlace PI. Por último existe la hibridación SP, en la que se combinan solo un orbital 2S con un orbital 2P, para formar dos enlaces sigma y dos enlaces PI.

La hibridación es la ubicación de los electrones en las funciones de onda (1s, 2s etc), que lo único que se pretende con este modelo es intentar explicar desde la teoría cuántica la estabilidad de cada átomo presentando enlaces químicos diferentes. En el caso que nos interesa en química orgánica, la hibridación del carbono nos indica la formación de los enlaces covalentes sencillos, dobles y triples de acuerdo con la distribución electrónica que se hace al respecto:

La observación del “salto del electrón del nivel 2s al 2pz” no es un salto del electrón; eso no es cierto porque la teoría de Niels Bohr de los saltos electrónicos esta refutada por ello debido a que ningún electrón puede tele transportarse u algo así, solamente lo que hace a nivel electrónico, es reacomodarse internamente, permitiendo que el átomo de carbono pase de su estado basal al primer estado excitado, y así poder ser más estable, para poder realizar la hibridación sp3, sp2, sp. En la imagen se puede observar que se cumple el principio de exclusión de Pauli en donde dice “mas de dos electrones no pueden ocupar un mismo orbital” esto se da debido a que se cumple un principio de anti simetría que esta teoría cumple con el V postulado de la teoría cuántica y explicar este concepto requiere de un curso básico de Química Teórica.

Experimentalmente se encuentra que los ángulos de enlace de los compuestos orgánicos normalmente son próximos a 109°, 120° o 180°. Una forma de explicar esto es con la teoría de repulsión de los pares de electrones de la capa de valencia (RPECV). Los electrones se repelen

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