Hibridização

Origem: Wikipédia, a enciclopédia livre.
Ir para: navegação, pesquisa
Question book.svg
Esta página ou se(c)ção não cita fontes fiáveis e independentes (desde Outubro de 2011). Por favor, adicione referências e insira-as no texto ou no rodapé, conforme o livro de estilo. Conteúdo sem fontes poderá ser removido.

Hibridização ou hibridação é o processo de formação de orbitais eletrônicos híbridos. Em alguns átomos, os orbitais dos subníveis atômicos s e p se misturam, dando origem a orbitais híbridos sp, sp² e sp³.

Segundo a teoria das ligações covalentes, uma ligação desse tipo se efetua pela superposição de orbitais semi-preenchidos (com apenas um elétron). A hibridação explica a formação de algumas ligações que seriam impossíveis por aquela teoria, bem como a disposição geométrica de algumas moléculas.

Elementos que hibridizam[editar | editar código-fonte]

Os elementos químicos que hibridizam são o carbono, silício, enxofre, (...) . O oxigênio e o nitrogênio também hibridizam, porém sem ativação.

Formas de hibridação[editar | editar código-fonte]

Hibridação sp3[editar | editar código-fonte]

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 | editar código-fonte]

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, Já que as ligações duplas são formadas por ligações pi, é necessário um orbital "puro" para a ligação dupla entre os carbonos, por este motivo A hibridização em sp² permite a dupla ligação. 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}
\frac{\uparrow\,}{p}