Hibridação sp3

Hibridação sp3[editar]

A hibridação sp3 é facilmente explicada pelo carbono. Para o carbono tetraédrico (como no metano, CH4), deve haver quatro ligações simples. O problema é que a distribuição eletrônica do carbono no estado fundamental é 1s2 2s2 2px1 2py1, esquematizando:

C\quad

\frac{\uparrow\downarrow}{1s}\;

\frac{\uparrow\downarrow}{2s}\;

\frac{\uparrow\,}{2p_x}\;

\frac{\uparrow\,}{2p_y}\;

\frac{\,\,}{2p_z}

Distribuição eletrônica do carbono.

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

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

C^{*}\quad

\frac{\uparrow\downarrow}{1s}\;

\frac{\uparrow\,}{2s}\;

\frac{\uparrow\,}{2p_x}\;

\frac{\uparrow\,}{2p_y}\;

\frac{\uparrow\,}{2p_z}

Distribuição eletrônica do carbono ativado.

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

C^{*}\quad

\frac{\uparrow\downarrow}{1s}\;

\frac{\uparrow\,}{sp^3}\;

\frac{\uparrow\,}{sp^3}\;

\frac{\uparrow\,}{sp^3}\;

\frac{\uparrow\,}{sp^3}

Distribuição eletrônica do carbono híbrido em sp3

Hibridação sp2[editar]

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

Não são todos os orbitais que hibridam, pois os orbitais híbridos formam apenas ligações σ é necessária para a ligação dupla entre os carbonos. Sua distribuição eletrônica ficará algo como esta abaixo. Temos as ligações tetraédrica, trigonal plana e linear plana respectivamente (109,28)°,120°,180°.

C^{*}\quad

\frac{\uparrow\downarrow}{1s}\;

\frac{\uparrow\,}{sp^2}\;

\frac{\uparrow\,}{sp^2}

\frac{\uparrow\,}{sp^2}