La configuración electrónica desarrollada para el carbono es: El primer paso en la hibridación, es la promoción de un electrón del orbital 2s al orbital 2p.

4 orbitales híbridos sp3 cada uno ocupado por un electrón 2da. capa 2s 2px 2py 2pz 4 orbitales híbridos sp3 cada uno ocupado por un electrón Estado electrónico fundamental de átomo de carbono 2sp3

Forma del orbital sp3

4 orbitales híbridos sp3

Estos orbítales son idénticos entre si, pero diferentes de los originales ya que tienen características de los orbítales “s” y “p”.combinadas. Estos son los electrones que se comparten. En este tipo de hibridación se forman cuatro enlaces sencillos. Esta hibridación da lugar a cuatro orbitales híbridos que se dirigen desde el centro de un tetraedro a sus vértices (geometría tetragonal), se combinan un orbital s y tres orbitales p, siendo el ángulo entre sus ejes de 109º28’.   Este tipo de hibridación lo presentan las moléculas de agua, amoniaco y metano entre otras

  En el metano los ángulos son los del tetraedro, sin embargo en el agua el ángulo es menor, esto es debido a la repulsión de los pares de electrones que tiene el oxígeno sin compartir con los electrones de enlace. En el caso del amoniaco ocurre algo similar pero la repulsión es menor, por lo que los ángulos son mayores. METANO AGUA AMONIACO 109,3° 105° 107°

El átomo de carbono forma un enlace doble y dos sencillos.

Hibridación sp2 2da. capa 2s 2px 2py 2pz 2px 2py 2pz 3 orbitales híbridos sp2 cada uno ocupado por un electrón y 1 orbital p con un electrón Figura 15 2sp2 2pz

Hibridación sp2 de un átomo de carbono Estado fundamental Promoción de electrón Estado hibridizado sp2- orbitales sp2 10.5

Formación de orbitales híbridos sp2 10.4

Formación de orbitales híbridos sp2 10.4

Hibridación sp2 o trigonal:   Se produce al combinarse un orbital s con dos orbitales p del mismo átomo, dando lugar a tres orbitales híbridos que adquieren una configuración plana triangular, los orbitales híbridos están dirigidos desde el centro a los vértices de un triángulo equilátero, con ángulos entre sus ejes de 120º.   Este tipo de hibridación la presentan las moléculas de trifluoruro de boro, eteno, benceno y en general todos los dobles enlaces en el caso de los compuestos orgánicos.

Ejemplo: ETENO C 1s2 2s2 2px 2py1 2pz1, promociona un electrón del orbital 2s al 2px, dando 1s2 2s1 2px1 2py1 2pz1   H 1s1 Se forma un enlace sigma por solapamiento de dos orbitales sp2 y un enlace pi por solapamiento lateral de dos orbitales p.  

Hibridación sp o diagonal En este tipo de hibridación sólo se combina un orbital “p” con el orbital “s”. Con este tipo de hibridación el carbono puede formar un triple enlace

Se produce cuando entran en juego, para la formación de un enlace covalente, un orbital de tipo s y otro de tipo p, dando lugar a dos orbitales híbridos que se colocan linealmente.   Este tipo de hibridación la presentan el hidruro de berilio, fluoruro de berilio y moléculas orgánicas con triple enlace como el acetileno, entre otros.

2da. capa 2s 2px 2py 2pz Hibridación sp 2 orbitales híbridos sp cada uno ocupado por un electrón y 2 orbital p con un electrón cada uno 2px 2py 2pz 2sp 2py 2pz

Se forman dos enlaces de tipo sigma FLUORURO DE BERILIO     Be 1s2 2s2 promociona un electrón del 2s al 2px, dando 1s2 2s1 2px1 2py 2pz   Se hibrida el 2s y el 2px dando dos orbitales híbridos sp, con un electrón cada uno. F 1s2 2s2 2px1 2py2 2pz2 Se forman dos enlaces de tipo sigma

ACETILENO O ETINO C 1s2 2s2 2px 2py1 2pz1 promociona un electrón del orbital 2s al 2px, dando 1s2 2s1 2px1 2py1 2pz1   H 1s1 Se hibrida el 2s y el 2px, formándose dos orbitales hibridos sp con un electrón cada uno de ellos. Se forman tres enlaces uno de tipo sigma y dos de tipo pi. Como los electrones de los enlaces pi poseen , por la naturaleza del enlace, mucha movilidad, los enlaces pi se representan en muchas ocasiones en forma de nube electrónica por encima y debajo del enlace pi

10.4 ¿Cómo predigo la hibridación del átomo central? Cuente el número de pares libres y el número de átomos enlazados al átomo central # de pares libres + # de átomos enlazados Hibridación Ejemplos 2 sp BeCl2 3 sp2 BF3 4 sp3 CH4, NH3, H2O 10.4

Complete los datos de la tabla de acuerdo a la siguiente estructura: Ejemplo Complete los datos de la tabla de acuerdo a la siguiente estructura: Carbono A B c Tipo de hibridación Geometría molecular Ángulo de enlace Tipo de enlace Tipo de carbono

Carbono Tipo de hibridación Geometría molecular Ángulo de enlace Tipo de enlace Tipo de carbono a) Tetraédrica 109.5° Sencillo Primario b) Cuaternario c) Triangular plana 120° Doble Secundario d) Lineal 180° Triple e) f) Recuerde que para determinar el tipo de carbono se cuentan los carbonos unidos, no los enlaces. Como en el carbono d) está unido a un solo carbono (primario) y el otro enlace es con un átomo de cloro.

1.-Complete los datos de la tabla de acuerdo a la siguiente estructura Carbono Tipo de enlace Tipo de carbono Tipo de hibridación Geometría molecular Ángulo de enlace a)   b) c) d) e) f) g)

2.-Complete la información solicitada en la tabla en base a la siguiente estructura. Carbono Tipo de hibridación Ángulo de enlace Geometría molecular Tipo de carbono Tipo de enlace a)   b) c) d) e) f) g) h)

-Indicar la hibridación del átomo subrayado en cada una de las siguientes moléculas o iones: HCCl3, CS2, NO2+, NO2–, NO3–. -Indicar la hibridación de los átomos indicados en cada una de las siguientes moléculas: a) carbono y oxígeno en metanol, H3COH. b) carbonos en propeno, H3C-CH=CH2. c) carbonos y nitrógeno de la glicina, H2N-CH2-COOH