Hibridização
Autor: Rafa | Publicado: 2014-11-24T10:39:00-08:00


Hibridação sp3

A hibridação&nbsp;sp3&nbsp;é facilmente explicada pelo&nbsp;carbono. Para o&nbsp;carbono&nbsp;tetraédrico&nbsp;(como no&nbsp;metano, CH4), deve haver quatro ligações simples. O problema é que a&nbsp;distribuição eletrônica&nbsp;do&nbsp;carbono&nbsp;no&nbsp;estado fundamental&nbsp;é 1s2&nbsp;2s2&nbsp;2px12py1, esquematizando:

<img alt="C\quad
  \frac{\uparrow\downarrow}{1s}\;
  \frac{\uparrow\downarrow}{2s}\;
  \frac{\uparrow\,}{2p_x}\;
  \frac{\uparrow\,}{2p_y}\;
  \frac{\,\,}{2p_z}
" class="mwe-math-fallback-image-inline tex" src="http://upload.wikimedia.org/math/1/4/3/1435b6051b8f7640349a5fd6fb73225c.png" style="border: none; display: inline-block; margin: 0px; vertical-align: middle;" />






Distribuição eletrônica do carbono.




(Nota: O orbital 1s&nbsp;tem menos energia que o 2s, que por sua vez tem menos energia que os orbitais 2p)

Dessa forma, o&nbsp;carbono&nbsp;deveria realizar apenas duas ligações, ao que há apenas dois orbitais semipreenchidos. Entretanto, a molécula de&nbsp;metileno&nbsp;(CH2) é extremamente reativa, não estando equilibrada quimicamente. O primeiro passo para se entender o processo de hibridação, é excitar o átomo de&nbsp;carbono&nbsp;em questão, tendo-se:

<img alt="C^{*}\quad
  \frac{\uparrow\downarrow}{1s}\;
  \frac{\uparrow\,}{2s}\;
  \frac{\uparrow\,}{2p_x}\;
  \frac{\uparrow\,}{2p_y}\;
  \frac{\uparrow\,}{2p_z}
" class="mwe-math-fallback-image-inline tex" src="http://upload.wikimedia.org/math/0/b/6/0b6b34295940c2669f6f956cc3cfc8fd.png" style="border: none; display: inline-block; margin: 0px; vertical-align: middle;" />






Distribuição eletrônica do carbono ativado.




Então, o&nbsp;carbono&nbsp;equilibra os quatro orbitais, dando origem a orbitais de energia intermediária entre&nbsp;2s&nbsp;e&nbsp;2p, dando origem ao orbital&nbsp;sp3&nbsp;(lido s-p-três), assim chamado por ser o resultado da fusão de um orbital&nbsp;s&nbsp;com três orbitais&nbsp;p. Portanto, tem-se:

<img alt="C^{*}\quad
  \frac{\uparrow\downarrow}{1s}\;
  \frac{\uparrow\,}{sp^3}\;
  \frac{\uparrow\,}{sp^3}\;
  \frac{\uparrow\,}{sp^3}\;
  \frac{\uparrow\,}{sp^3}
" class="mwe-math-fallback-image-inline tex" src="http://upload.wikimedia.org/math/5/c/e/5cef53581d87177d5332ffd110dca238.png" style="border: none; display: inline-block; margin: 0px; vertical-align: middle;" />






Distribuição eletrônica do carbono híbrido em sp3




Hibridação sp2

Outras formas de hibridação são explicadas de forma semelhante à&nbsp;sp3&nbsp;do metano. A hibridação&nbsp;sp2&nbsp;é realizada quando um dos orbitais&nbsp;p&nbsp;não hibrida. Isso acontece em moléculas como a de&nbsp;eteno, na qual há ligação dupla entre carbonos.A fórmula estrutural dessa molécula é algo parecido com a mostrada aqui:

Não são todos os orbitais que hibridam, pois os orbitais híbridos formam apenas&nbsp;ligações σ, Já que as ligações duplas são formadas por ligações pi, é necessário um orbital "puro" para a ligação dupla entre os carbonos, por este motivo A hibridização em sp² permite a dupla ligação. Sua distribuição eletrônica ficará algo como esta abaixo. Temos as ligações tetraédrica, trigonal plana e linear plana respectivamente (109,28)°,120°,180°.

<img alt="
C^{*}\quad
\frac{\uparrow\downarrow}{1s}\;
\frac{\uparrow\,}{sp^2}\;
\frac{\uparrow\,}{sp^2}
\frac{\uparrow\,}{sp^2}
\frac{\uparrow\,}{p}
" class="mwe-math-fallback-image-inline tex" src="http://upload.wikimedia.org/math/6/7/4/674f800c1906e0feadbeda85aaf43784.png" style="border: none; display: inline-block; margin: 0px; vertical-align: middle;" />