Aulas 17 e 18 - Hibridização

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Aulas 17 e 18 - Hibridização

  1. 1. Química Aulas 17 e 18 – hibridização O fenômeno da Hibridização de orbitais consiste na transferência de elétrons entre os orbitais s e p de um átomo. São três tipos: SP3, SP2 e SP. É como se os orbitais s e p se misturassem, dando condições aos átomos de formar ligações que, sem a existência dos orbitais híbridos, seriam teoricamente impossíveis de existir. I) HIBRIDIZAÇÃO SP3 – Carbono Tetraédrico A Hibridização SP3 acontece quando 1 orbital S transfere elétrons para 1 orbital P, distribuindo melhor os elétrons entre os orbitais ligantes Tomemos como exemplo a Hibridização do 6C: 6C: 1s2 2s2 2p2. Para a camada de valência, temos a seguinte distribuição dos elétrons (como o orbital s suporta 1 par de elétrons e o orbital p, 3): s p ↑↓ ↑ ↑ 2s2 2p2 Para o entendimento do por que da formação de orbitais híbridos, vou adiantar o conceito de Ligação Covalente, que é o compartilhamento de elétrons entre dois átomos para ambos alcançarem a estabilidade. Porém, só se para que a estabilidade seja atingida, só se pode compartilhar 1 elétron por orbital, pois, imagine você, o compartilhamento do par de elétrons do orbital daria um trabalho enorme, pois seria como se a ligação “pipocasse” de um átomo para o outro, ora os elétrons ligantes pertencendo a um, ora a outro. isso não é um compartilhamento, concorda? Com base nisso, perceba: Há um orbital p vazio e 2 semipreenchidos. para que o átomo atinja a estabilidade, ele precisa preencher todos os espaços vazios com elétrons, mas como? Um orbital vazio precisa de 2 elétrons para se preencher e isso é impossível. Ou seja, o átomo precisa de 4 elétrons para atingir a estabilidade, mas só tem condições de receber 2. Então o átomo tem uma “sacada”, veja: s p s p ↑↓ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↓ 2s2 2p2 2s1 2p3 Perceba que o átomo só mudou a posição do elétron de 2s para 2p, não mudou o número de elétrons, só a configuração dele entre os subníveis de um mesmo nível. É como se o átomo realizasse uma ligação entre os subníveis e, assim, eles passassem a ser um subnível só. Ou seja, como temos 1s e 3p: SP3 ↑ ↑ ↑ ↓ 2s1 2p3 O átomo continua precisando realizar 4 ligações, mas, agora, ele tem condições de compartilhar 1 elétron por orbital. Quando há o preenchimento de todos os orbitais SP3, forma-se uma ligação denominada sigma (σ).Aulasdequimica.wordpress.com Dúvidas? Mande para a gente! adequmica@gmail.com
  2. 2. Na prática, é isso que acontece com o carbono hibridizado SP3 é isso (como em cada ligação é pareado 1 elétron):A setinha preta significa oelétron do orbital sp3, asetinha em vermelho indicao elétron pareado. Os σorbitais vermelhos são os ↑↓orbitais híbridos e osamarelos são os orbitais de 2s1 ↑↓outro átomo que se ligou ao 2p3Carbono. Considerando que σcada orbital faz umaligação, separamo-los paraficar mais “entendível” 2p3 C 2p3 σ(Considere isto em todos os ↑↓exemplos). ↑↓ σ Perceba que a hibridização do tipo SP3 consiste em 4 ligações sigma. Aproveito agora para definir o conceito de Ligação Química Covalente, que iremos precisar no futuro: Tal ligação química é uma sobreposição de orbitais, onde acontece o compartilhamento de elétrons. II) HIBRIDIZAÇÃO SP2 – Carbono Trigonal A Hibridização SP2 acontece quando há a transferência de elétrons do orbital s para o orbital p, mas, ao contrário da hibridização SP3, apenas 2 orbitais p se juntam ao orbital s, sobrando 1 orbital p “puro”. Como? Veja o caso do 6C: s p ↑↓ ↑ ↑ 2s2 2p2 SP3 ↑ ↑ ↑ ↓ 2s1 2p3 SP2 Puro ↑ ↑ ↑ ↓ 2s1 2p2 2p1Aulasdequimica.wordpress.com Dúvidas? Mande para a gente! adequmica@gmail.com
  3. 3. Quando temos 1 orbital p “puro”, ele tende a formar uma ligação sigma sobre outra ligação sigma. Tal ligação recebe o nome de ligação pi (π). σ ↑↓ π 2s1 2p1 (Puro) ↑↓ σ 2p2 C 2p2 ↑↓ σ ↑↓ III) HIBRIDIZAÇÃO SP – Carbono Linear A hibridização SP consiste na transferência de elétrons do orbital s para o orbital p, mas se formam um orbital SP e dois p “puros”. Vejamos, mais uma vez, o exemplo do 6C: s p ↑↓ ↑ ↑ 2s2 2p2 SP3 ↑ ↑ ↑ ↓ 2s1 2p3 SP2 Puro ↑ ↑ ↑ ↓ 2s1 2p2 2p1 SP Puro Puro ↑ ↑ ↑ ↓ 2s1 2p1 2p1 2p1 A estrutura de uma molécula com Carbono hibridizado SP pode ter duas formas, dependendo do lado para onde a ligação pi “cair”:Aulasdequimica.wordpress.com Dúvidas? Mande para a gente! adequmica@gmail.com
  4. 4. Com a ligação pi “caindo” sobre uma ligação sigma: π π 2p1 (Puro) ↑↓ 2p1 (Puro) 2p1 (Puro) ↑↓ 2p1 (Puro) ↑↓ σ 2sp C 2sp ↑↓ σ Ou com a ligação pi “caindo” sobre outra ligação pi: π 2p1 (Puro) ↑↓ 2p1 (Puro) ↑↓ σ 2sp C 2sp 2p1 (Puro) ↑↓ ↑↓ 2p1 (Puro) σ π IV) EXEMPLOS DE MOLÉCULAS HBRIDIZADAS: Hibridização SP3: Molécula do Metano. Hibridização SP2: Molécula do EtenoAulasdequimica.wordpress.com Dúvidas? Mande para a gente! adequmica@gmail.com
  5. 5. Hibridização SP.1: Molécula do Etino Hibridização SP.2: Molécula do Propandieno V) APLICAÇÕES DA HIBRIDIZAÇÃO: Usaremos o conceito de hibridização na química orgânica para classificar cadeias e nomear compostos. Para isso, não precisaremos tanto de todos estes conceitos. (Agora creio que os senhores irão sentir desgosto deste site) Todos estes conceitos complicados podem ser substituídos pelas seguintes idéias centrais: • Carbonos com 4 ligações simples (Sigma) são hibridizados SP3. • Carbonos com 1 ligação dupla (Sigma e Pi) e 2 ligações simples (Sigma) são hibridizados SP2. • Carbonos com 2 ligações duplas (Sigma e Pi) ou 1 ligação simples (Sigma) e 1 ligação tripla (2 pi e 1 sigma) são hibridizados SP. revisão geral – hibridização de orbitais Carbonos com 4 ligações simples (Sigma) são hibridizados SP3. Carbonos com 1 ligação dupla (Sigma e Pi) e 2 ligações simples (Sigma) são hibridizados SP2. Carbonos com 2 ligações duplas (Sigma e Pi) ou 1 ligação simples (Sigma) e 1 ligação tripla (2 pi e 1 sigma) são hibridizados SP.Aulasdequimica.wordpress.com Dúvidas? Mande para a gente! adequmica@gmail.com

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