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HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO ( OU HIBRIDAÇÃO ) - PowerPoint PPT Presentation


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HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO ( OU HIBRIDAÇÃO ). Química – Turmas 301 Professor Luiz Antônio Tomaz. HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO. Introdução Foi Kekulé, 1858, quem estabeleceu a tetravalência do elemento carbono. Friedrich August KEKULE (1829 – 1896). Introdução

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HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO ( OU HIBRIDAÇÃO )

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HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO(OU HIBRIDAÇÃO)

Química – Turmas 301

Professor Luiz Antônio Tomaz


HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO

Introdução

Foi Kekulé, 1858, quem estabeleceu a tetravalência do elemento carbono.


Friedrich August KEKULE (1829 – 1896)


Introdução

Assim, a molécula de metano (CH4) costuma ser representada como . . .

HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO


H

I

H – C – H

I

H

Fórmula estrutural plana do metano.

HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO


Introdução

Com a descoberta de novos fenômenos químicos, como por exemplo isomeria óptica, houve necessidade de aperfeiçoar o modelo de molécula plana apresentado.

HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO


Introdução

Desse modo, Le Bel e Van’t Hoff, em 1874, lançaram a idéia do carbono tetraédrico, portanto espacial.

HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO


Jacobus Henricus [ou Hendricus] van’t Hoff (1852 - 1911).

HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO


Joseph Achille Le Bel (1847 - 1930).

HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO


 Modelo de molécula de  metano com carbono tetraédrico.   

HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO


Introdução

Assim, devemos pensar na molécula de metano como sendo tridimensional, onde o átomo de carbono está no centro e os quatro átomos de hidrogênio ao redor.

HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO


Introdução

Completando a concepção de Van’t Hoff e Le Bel, assinalamos que o carbono não forma apenas ligação simples, gerando moléculas tetraédricas.

HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO


Introdução

Há, também, ligação dupla e ligação tripla, as quais geram moléculas trigonais e lineares.

HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO


Introdução

Como explicar satisfatoriamente cada uma dessas ligações?

HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO


Introdução

Isso pode ser feito através da Teoria da Hibridização ou Hibridação, que consiste na passagem de um elétron de orbital 2s para orbital 2pz que está vazio.

HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO


O carbono no estado fundamental

Para entender melhor a hibridização do carbono, relembramos a configuração desse elemento e as formas dos orbitais “s” e “p”.

HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO


O carbono no estado fundamental

A configuração eletrônica é obtida através do Diagrama de Pauling . . .

HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO


O carbono no estado fundamental

: 1s2 2s2 2p2.

Esta é a configuração eletrônica do carbono.

HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO


O carbono no estado fundamental

O gráfico energético é . . .

HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO


O carbono no estado fundamental

As formas dos orbitais “s’ e “p” são . . .

HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO


O carbono no estado fundamental

Orbital “s” ...

HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO


O carbono no estado fundamental

. . . e orbital “p”.

HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO


Atenção!

Embora o carbono possua apenas orbitais “s” e “p” (seu número atômico é baixo), há orbitais de maior complexidade como orbitais “d” e “f” . . .

HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO


Orbitais “d”

HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO


O carbono no estado fundamental

Assim, o átomo de carbono em seu estado normal tem a forma segundo o modelo . . .

HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO


O carbono no estado fundamental

HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO


O carbono hibridizado

Porém, sabemos que o carbono quando combinado com hidrogênio pode ter forma tetraédrica.

HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO


O carbono hibridizado

No modelo, o carbono é tetraédrico.

HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO


Hibridizações do carbono

Há três maneiras diferentes de ocorrer hibridização do carbono.

HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO


Hibridização sp3

Na hibridização sp3 um elétron “s” é promovido para o orbital “p” vazio, originando o carbono no estado ativado (intermediário).

HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO


Hibridização sp3

Estado ativado

(gráfico energético)

HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO


Hibridização sp3

Em seguida, há “fusão” entre o orbital “s” e os três obtitais “p”.

Daí, hibridização sp3.

HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO


Hibridização sp3

Carbono hibridizado

(gráfico energético)

HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO


Hibridização sp3

Carbono hibridizado

(formas dos orbitais híbridos)

HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO


Hibridização sp3

Nas ligações com outros átomos, forma quatro ligações “sigma”.

HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO


Hibridização sp3

Carbono hibridizado

(na molécula de metano)

HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO


Hibridização sp3

Carbono hibridizado

(na molécula de etano)

HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO


Hibridização sp2

Na hibridização sp2 um elétron “s” é também promovido para o orbital “p” vazio, originando o carbono no estado ativado (intermediário).

HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO


Hibridização sp2

Entretanto, a “fusão” de orbitais ocorre entre o orbital “s” e dois “p”.

Daí, hibridização sp2.

HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO


Hibridização sp2

Carbono hibridizado

(gráfico energético)

HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO


Hibridização sp2

Note que um dos orbitais “p” permaneceu puro.

HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO


Hibridização sp2

Carbono hibridizado

(formas dos orbitais híbridos)

HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO


Hibridização sp2

Nas ligações com outros átomos, forma três ligações “sigma” e uma “pi”.

HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO


Hibridização sp2

Carbono hibridizado

(na molécula de eteno)

HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO


Hibridização sp

De forma semelhante, na hibridização sp um elétron “s” é também promovido para o orbital “p” vazio, originando o carbono no estado ativado (intermediário).

HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO


Hibridização sp

Agora, a “fusão” de orbitais ocorre entre o orbital “s” e um “p”, permanecendo dois orbitais “p” puros.

Daí, hibridização sp.

HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO


Hibridização sp

Carbono hibridizado

(gráfico energético)

HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO


Hibridização sp

Nas ligações com outros átomos, forma duas ligações “sigma” e duas “pi”.

HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO


Hibridização sp

Carbono hibridizado

(a molécula de etino)

HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO


Encerrando . . .

Salientamos que o fenômeno da hibridização não é exclusividade do elemento carbono.

HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO


Encerrando . . .

O enxofre, por exemplo, na formação do composto SF6 também apresenta o fenômeno da hibridização.

HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO


Encerrando . . .

Mas isso fica para a próxima vez.

HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO


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