Teoria dos orbitais - hibridiza--o do carbono

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www.quimica10.com.br AULA 09: TEORIA DOS ORBITAIS - HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO I - TEORIA DOS ORBITAIS. Na aula anterior verificamos as ligações químicas através da regra do Octeto desenvolvida por Lewis. Nesta aula apresentaremos o modelo de ligação química apartir de orbitais moleculares. De acordo com a teoria dos orbitais moleculares, as ligações químicas (pareamento eletrônico) só são efetuadaspor orbitais atômicos semipreenchidos ou incompletos, estes se interpenetram originado orbitais moleculares conhecidos como orbitais moleculares sigma (σ) e orbitais moleculares pi (π) Os orbitais atômicos de interesse são tipo s (esférico) e tipo p (halteres – orientado nos eixos ortogonais).

LIGAÇÃO σ : é a ligação formada pela interpenetração frontal de orbitais (segundo um mesmo eixo). Aligação s é forte e difícil de ser rompida. Pode ser feita com qualquer tipo de orbital atômico; Observe a ligação entre orbitais de hidrogênio para constituir uma molécula de H2

Esses orbitais se atraem mutuamente até que se interpenetram formando um orbital tipo Sigma (s-s).

Analise agora uma interpenetração de orbital s e p formando uma ligação sigma.

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LIGAÇÃO π: é a ligação formada pela aproximação lateral de orbitais (segundo eixos paralelos). A ligação p é mais fraca e mais fácil de ser rompida; Só ocorre entre orbitais atômicos do tipo "p". Observe a figura

Com o exposto pode-se concluir que simples ligações são efetuadas através de orbitais moleculares tipo σ, as duplas ligações são desenvolvidas por orbital tipo σ e π, já as triplas ligações sãoformadas por 1 orbital tipo σ e dois tipo π.

II - HIBRIDAÇÃO A teoria da hibridização, tenta justificar as ligações químicas à nível de orbitais que não podem ser justificadas pela Regra do Octeto. As hibridizações estudadas no Ensino Médio, são do tipo sp3, sp2 e sp, evidenciadas para o carbono, boro e berílio. Como vimos anteriormente, só constitui ligação química o orbital semipreenchido,sendo assim o elemento carbono que apresenta apenas dois orbitais semipreenchidos, executaria apenas duas ligações químicas ao invés de quatro ligações como cotidianamente efetua. Através da teoria dos híbridos justiçamos essas ligações.

www.quimica10.com.br Para o carbono temos:
6

C – 1s2 2s2 2p2 configuração no estado fundamental.

A teoria de hibridização, admite que o elétron s2absorva alguma forma de energia e seja promovido para o orbital p vazio, caracterizando assim o estado excitado ou ativado.

Através do número de ligações pi efetuadas pelo carbono teremos a fusão de orbitais s e p para formar os estados híbridos que definem as ligações tipo sigma. Sendo assim teremos:  Carbono com 2 ligações pi e 2 sigmas (carbono com uma ligação tripla ou duas duplas) - C ≡ ou =C=hibridização tipo sp

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 Carbono com 1 ligação pi e três ligações sigma. (carbono com uma dupla ligação) Hibridização sp2

 Carbono com quatro ligações tipo sigma. (carbono com apenas simples ligações) Hibridização sp3

www.quimica10.com.br O quadro a seguir trás de maneira resumida as hibridizações de interesse ao Ensino Médio, assim como o ângulo existenteentre os ligantes e a geometria adotada pela molécula hibridizada. Família 2A 3A 4A Hibridação Sp Sp2 Sp3 Geometria Linear Trigonal plana Tetraédrica Angulo(s) 180° 120° 109°28' Exemplo BeH2 (C2H2*) BH3 (C2H4*) CH4*

Importante. Carbono: (CH4*) = 4 ligações simples: sp3; (C2H4*) = 01 dupla e 02 simples: sp 2; (C2H2*) = 02 duplas ou 01 tripla e 01 simples: sp) Obs.: Hibridação da amônia (NH3) e daágua (H2O): sp3.

PROPOSIÇÃO DE ATIVIDADES.

01. (UFF) As ligações químicas nos compostos orgânicos podem ser do tipo sigma ou pi. A ligação σ é formada pela interação de dois orbitais atômicos, segundo o eixo que une os dois átomos, ao passo que na ligação π, a interação dos orbitais atômicos se faz segundo o plano que contém o eixo da ligação.

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Na estrutura...
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