Baixe Teoria da hibridização de orbitais e outras Notas de aula em PDF para Química, somente na Docsity! Teoria da hibridização de orbitais Considera-se, em química orgânica, que uma molécula é formada por átomos conectados por ligações que consistem em pares de elétrons. Para o metano, por exemplo: o orbital “2s” e os 3 orbitais “2p” se combinam com os orbitais “1s” dos hidrogênios. TEORIA DA LIGAÇÃO COVALENTE • De acordo com a teoria da ligação covalente, as ligações químicas só são efetuadas por orbitais atômicos semipreenchidos . Vamos analisar o Carbono, em seu estado fundamental: 6C : 1s2 2s2 2p2 NA CAMADA DE VALÊNCIA HÁ DOIS ORBITAIS SEMIPREENCHIDOS: ASSIM ,O CARBONO SERIA BIVALENTE HIBRIDIZAÇÃO DE ORBITAIS • É a mistura de orbitais pertencentes a um mesmo átomo, originando novos orbitais iguais entre si, mas diferentes dos orbitais originais. • A diferença destes novos orbitais atômicos, denominados orbitais híbridos, acontece tanto na geometria(forma) como no conteúdo energético. • O número dos orbitais híbridos obtidos será o mesmo dos orbitais existentes antes de serem misturados. • Orbitais híbridos efetuam ligações sigma (σ). ). HIBRIDIZAÇÃO sp3 DO CARBONO PROMOÇÃO ELETRÔNICA HIBRIDIZAÇÃO FORMAÇÃO DE 4 ORBITAIS HÍBRIDOS : 4 LIGAÇÕES SIGMA ( σ ) insreasirg energy
Com a seguinte distribuição de energia:
(empty) antibonding molecular orbital
Rd “es
combine a > «) De
outofphase et “e,
1s “a et 15
atomic "es ut atomic
* * orbital
orbital “. “
combine “*., Co not
inphase “a -
hydrogen "a, st hyclrogen
atom A " r atom B
(full bonding molecular orbital
the hydrogen molecule resulting from the combination of the two hydrogen atoms
Alguns pontos a considerar a respeito deste diagrama: 1 – 2 orbitais atômicos (AO) combinam para dar 2 orbitais moleculares (OM). 2 – Pela LCOA OA se somam para formar orbitais ligantes e OA se subtraem para formarem orbitais antiligantes. 3 – Átomos iguais contribuem igualmente para formar o OM. 4 – O OM ligante possui menor energia que os OA. 5 – O OM antiligante possui maior energia que os OA. 6 – O OM pode conter, no máximo, dois elétrons com spins opostos. 7 – Os dois elétrons no OM formam a ligação química. 8 – Como os dois elétrons no OM possuem menor energia que no OA, energia é liberada quando átomos se combinam. Chem547, Supramolecular Chemistry, Rice, 2006 sp3 hybridization and bond directionality Shown together (large lobes only) sp3 sp3 sp3 sp3 109.5o Hybridizing s and three p orbitals form 4 identical sp3 orbitals CGEOMETRIA: TETRAÉDRICA Hibridização e Geometria Ligação - Orbitais atômicos em um mesmo átomo podem se combinar para formar novos orbitais atômicos. Estes novos orbitais serão denominados “orbitais híbridos”, que formarão os orbitais moleculares σ. Os orbitais atômicos híbridos podem superpor tanto em fase como fora de fase, resultando em dois orbitais moleculares que são cilindricamente simétricos em um eixo internuclear. Ou seja, esta é uma combinação de simetria . HIBRIDIZAÇÃO sp2 DO CARBONO PROMOÇÃO ELETRÔNICA HIBRIDIZAÇÃO: mistura de 1s+2p originando 3 híbridos sp2 : 3 ligações σ 1 orbital p puro (não hibridizado): 1ligação π p puro Orbitais híbridos sp2 CARBONO sp2 p puro sp2 sp2 sp2 GEOMETRIA: TRIGONAL A combinação destes orbitas moleculares coplanares com átomos de hidrogênio (4) e a combinação de dois orbitais “sp2” leva a formação do eteno: HIBRIDIZAÇÃO sp DO CARBONO 2 p puros PROMOÇÃO ELETRÔNICA HIBRIDIZAÇÃO: mistura de 1s+1p originando 2 híbridos sp: 2 ligações σ 2 orbitais p puros (não hibridizados): 2 ligações π Logo o etino será formado:
espe Sb
2sp hybridized carbon atoms linear o bonds form skeleton
2py and 2p; orbitals remain tro perpendicular x bonds
H—E=0H
ETINO CH ≡ CH σ sp-sp σ sp-s 1 C – C: 1 σ sp-sp 2 C – C: 2 π 2 C – H : 2 σ sp-s
