HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO ( OU HIBRIDAÇÃO )

1. HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO(OU HIBRIDAÇÃO) Química – Turmas 301 Professor Luiz Antônio Tomaz

2. HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO Introdução Foi Kekulé, 1858, quem estabeleceu a tetravalência do elemento carbono.

3. Friedrich August KEKULE (1829 – 1896)

4. Introdução Assim, a molécula de metano (CH4) costuma ser representada como . . . HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO

5. H I H – C – H I H Fórmula estrutural plana do metano. HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO

6. 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

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

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

9. Joseph Achille Le Bel (1847 - 1930). HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO

10.  Modelo de molécula de  metano com carbono tetraédrico.    HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO

11. 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

12. 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

13. Introdução Há, também, ligação dupla e ligação tripla, as quais geram moléculas trigonais e lineares. HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO

14. Introdução Como explicar satisfatoriamente cada uma dessas ligações? HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO

15. 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

16. 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

17. O carbono no estado fundamental A configuração eletrônica é obtida através do Diagrama de Pauling . . . HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO

18. O carbono no estado fundamental : 1s2 2s2 2p2. Esta é a configuração eletrônica do carbono. HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO

19. O carbono no estado fundamental O gráfico energético é . . . HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO

20. O carbono no estado fundamental As formas dos orbitais “s’ e “p” são . . . HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO

21. O carbono no estado fundamental Orbital “s” ... HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO

22. O carbono no estado fundamental . . . e orbital “p”. HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO

23. 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

24. Orbitais “d” HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO

25. O carbono no estado fundamental Assim, o átomo de carbono em seu estado normal tem a forma segundo o modelo . . . HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO

26. O carbono no estado fundamental HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO

27. O carbono hibridizado Porém, sabemos que o carbono quando combinado com hidrogênio pode ter forma tetraédrica. HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO

28. O carbono hibridizado No modelo, o carbono é tetraédrico. HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO

29. Hibridizações do carbono Há três maneiras diferentes de ocorrer hibridização do carbono. HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO

30. 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

31. Hibridização sp3 Estado ativado (gráfico energético) HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO

32. Hibridização sp3 Em seguida, há “fusão” entre o orbital “s” e os três obtitais “p”. Daí, hibridização sp3. HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO

33. Hibridização sp3 Carbono hibridizado (gráfico energético) HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO

34. Hibridização sp3 Carbono hibridizado (formas dos orbitais híbridos) HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO

35. Hibridização sp3 Nas ligações com outros átomos, forma quatro ligações “sigma”. HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO

36. Hibridização sp3 Carbono hibridizado (na molécula de metano) HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO

37. Hibridização sp3 Carbono hibridizado (na molécula de etano) HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO

38. 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

39. Hibridização sp2 Entretanto, a “fusão” de orbitais ocorre entre o orbital “s” e dois “p”. Daí, hibridização sp2. HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO

40. Hibridização sp2 Carbono hibridizado (gráfico energético) HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO

41. Hibridização sp2 Note que um dos orbitais “p” permaneceu puro. HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO

42. Hibridização sp2 Carbono hibridizado (formas dos orbitais híbridos) HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO

43. Hibridização sp2 Nas ligações com outros átomos, forma três ligações “sigma” e uma “pi”. HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO

44. Hibridização sp2 Carbono hibridizado (na molécula de eteno) HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO

45. 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

46. 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

47. Hibridização sp Carbono hibridizado (gráfico energético) HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO

48. Hibridização sp Nas ligações com outros átomos, forma duas ligações “sigma” e duas “pi”. HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO

49. Hibridização sp Carbono hibridizado (a molécula de etino) HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO

50. Encerrando . . . Salientamos que o fenômeno da hibridização não é exclusividade do elemento carbono. HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO