Hibridação do carbono explicado passo a passo

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HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO 
(OU HIBRIDAÇÃO) 
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