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Quimica Organica


Enviado por   •  20 de Julio de 2012  •  2.354 Palabras (10 Páginas)  •  486 Visitas

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EXPLIQUE LA TEORIA DE LA HIBRIDACION

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.

APLICADA AL ATOMO DE CARBONO

La configuración electrónica del átomo de carbono en su estado fundamental: indica que en su capa de valencia posee cuatro electrones, dos apareados en un orbital s y los dos restantes en dos orbitales p, quedando el tercer orbital p vacío.

6C = 1s2 2s2 2px1 2py1 2pz0

El C casi nunca es bivalente sino que casi siempre es tetravalente. Esto se explica admitiendo que en sus combinaciones los dos electrones 2s y el tercer orbital p vacío intervienen en la formación de los enlaces.

Un átomo de carbono en el momento de formar combinaciones promueve un electrón desde su orbital atómico 2s hasta el orbital 2p vacío:

6C = 1s2 2s1 2px1 2py1 2pz1

con lo que queda en disposición de solapar cuatro orbitales de su capa de valencia. La energía necesaria para la promoción de un electrón de un orbital s a uno p, más energético, se compensa con creces con la energía que se desprende al formar los enlaces y llegar a un sistema mucho más estable.

Pero como en esta interpretación existirían tres enlaces equivalentes como resultado del solapamiento de los 3 orbitales p y un cuarto singular como resultado del solapamiento del orbital s del átomo de carbono. Además, los tres primeros enlaces formarían entre sí ángulos de 90º, quedando la posición del cuarto átomo indeterminada al no tener los orbitales s ningún carácter direccional. Como esto no es así es evidente que, además de la promoción de un electrón del orbital s al p vacío, hay que admitir algo más. La geometría molecular de los compuestos orgánicos se interpreta mediante la llamada hibridación de orbitales.

En el caso de los orbitales cuando se forma una molécula de CH4, ocurre que, los 4 orbitales atómicos del carbono, centrados en el núcleo del átomo interaccionan con los orbitales de los átomos de hidrógeno. El resultado final de estas interacciones es la aparición de orbitales nuevos, diferentes a los anteriores, aunque tienen su origen en éstos.

Hibridación significa la posibilidad de “mezclar” un número de orbitales puros para obtener un número igual de orbitales híbridos equivalentes entre sí y distintas de los originales, de lo que difieren en forma y orientación. Se pueden hibridar un número variable de orbitales atómicos de distinta denominación, siempre que no difieran mucho en energía, y que sea posible hacer intervenir a los orbitales puros con distinta participación en la formación de los híbridos, pues éstos se forman mediante combinaciones lineales de los puros en las que se pueden emplear distintos coeficientes de mezcla.

Los orbitales híbridos se nombran de acuerdo con los orbitales atómicos de los cuales proceden, mediante las letras s, p o d y un superíndice que denota el número de orbitales de cada tipo que se han utilizado.

En el CH4 se utiliza un orbital de tipo s y 3 orbitales de tipo p, por lo que el híbrido se denomina sp3. Otros compuestos del mismo grupo que el carbono, SiH4, GeH4, etc, también se denominan sp3.

La hibridación supone la existencia de enlaces localizados o dirigidos en una determinada dirección del espacio.

Pares electrónicos Tipo de hibridación Disposiciónde

totales Los electrones

2 sp(digonal) lineal

3 sp2(trigonal) plano triang

4 sp3(tetragonal) tetraédrica

5 sp3d bipiramidal trigonal

6 sp3d2 octaédrica

Hibridación tetragonal- sp3 enalce sencillo

Cuando un átomo de carbono se combina con otras cuatro átomos, además de la promoción de un electrón desde el orbital 2s al 2p vacío, experimenta la hibridación del orbital 2s con los tres orbitales 2p, para originar cuatroorbitaleshíbridos idénticos, llamados orbitales híbridos sp3 y que tienen forma bilobulada:

y los ejes de sus cuatro lóbulos mayores se dirigen hacia los vértices de un tetraedro regular:

Esta hibridación, típica de todos los átomos de crbono unidos a otros cuatro átomos cualesquiera, supone la situación más perfecta para que el solapamiento de cada uno de los cuatro orbitales híbridos con el correspondiente orbital de los átomos unidos al átomo de carbono tetraédrico sea máxima. Ello es debido a que la forma ttraédrica supone la mayor distancia posible entre los cuatro orbitales híbridos y, por tanto, entre los cuatro enlaces covalentes resultantes, con lo que sus repulsiones mutuas serán mínimas y el solapamiento o interpenetración mayor. Con ello, de acuerdo con el principio de Pauling de que a mayor solapamiento corresponde mayor fuerza de enlace, los enlaces resultantes son muy fuertes y estables.

Hibridación trigonal- sp2 enlace doble

En la hibridación sp2 o trigonal la mezcla o hibridación tiene lugar únicamente entre el orbital s y dos orbitales p, quedando el tercer orbital p sin hibridar. Los tres orbitales híbridos resultantes, también bilobulados se situan en este caso en un plano y los ejes de sus lóbulos se dirigen hacia los vértices de un triángulo equilátero, quedando el eje del orbital p sin hibridar perpendicular al plano de los tres orbitales híbridos:

Esta hibridación es típica en los átomos de carbono unidos a otros tres átomos, a uno de ellos con un enlace doble.

Hibridación digonal sp-enlace triple

La hibridación

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