Hibridacion de Orbitales

Hibridación.

Si partimos de la configuración electrónica del carbono (explicación de cómo están organizados los electrones en los orbitales) 1s2,2s2, 2px1,2py1,2pz0 no es muy sencillo comprender la tetravalencia del carbono. Sin embargo, los cuatro orbitales presentes en el segundo nivel de energía no son utilizados en su estado original, sino

que se combinan o hibridan de tres maneras diferentes. Hibridación sp3, sp2 y sp.

Hibridación sp3

En algunos compuestos el carbono se enlaza a 4 átomos, los cuatro enlaces se orientan de tal forma que se alejan lo más posible formando un tetraedro regular con ángulos de 109.5°

De acuerdo a teorías actuales, en el segundo nivel de energía, un electrón del orbital 2s es promovido al orbital vacío 2p generándose 4 orbitales idénticos llamados sp3. Cuando el electrón se promueve de un orbital de menor a mayor energía, se requiere energía de 96 kcal/mol, la cuál se recuperan en la formación de los enlaces. La combinación de orbitales s y p dan como resultados 4 orbitales con energía superior a 2s pero inferior a 2p. Cada uno de los orbitales sp3 tiene un electrón.

Procedimiento:

1s2,2s2, 2px1,2py1,2pz0 , el orbital 1S está tan cerca del núcleo que no se pueden

mover los electrones.

2s2 2px1 2py1 2pz0

Un electrón de 2S se promueve a los orbitales 2P y se queda en el orbital vacío

sp3 sp3 sp3 sp3

1s

Energía

Forma de los orbitales

S 2p sp3 carbono sp3

La combinación de orbitales genera una modificación en la morfología de los orbitales así generados, de tal manera que si bien los orbitales s tienen forma esférica, los 2p de látigo, los orbitales sp3 adquieren una forma de pino de boliche que permite observar 75% de carácter de s y 25% de carácter de p. La estructura tetraédrica con ángulos de 109.5° se adquiere debido a que como los orbitales sp3 de la misma cantidad de energía se alejan uno del otro lo mas que se puede debido a repulsiones eléctricas.

El carbono sp3 se puede combinar con otro carbono con la misma hibridación de tal manera que los dos orbitales sp3 uno de cada carbono se fusionan generando orbitales moleculares denominados sigma (σ). Sigma es simétrico con respecto al eje de ambos núcleos, estable y poco reactivo. Todos los compuestos orgánicos en donde se observen enlaces covalentes sencillos presentan orbitales moleculares sigma.

Ejemplo etano CH3-CH3

Hibridación sp2.

Cuando en el carbono hibridaza su orbital 2s con solamente dos orbitales p quedando un orbital sin hibridar se presenta la hibridación sp2.El orbital azul se aparta y no entra en la combinación. El resultado será el siguiente:

1s2,2s2, 2px1,2py1,2pz0 el orbital 1S está tan cerca del núcleo que no se pueden

mover los electrones, además recordar que un orbital 2P se

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