QUÍMICA ORGÂNICA - AULA 3 - HIBRIDIZAÇÃO E GEOMETRIA MOLECULAR

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24/08/2019
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Tecnologia em Processos Químicos
Disciplina: QUI 007 – Química Orgânica
Profa. Dra. Camila Ortulan Pereira
Aula 3
Introdução à Química Orgânica – Hibridização e Geometria molecular
Pensar em octeto 
completo 
também nos faz 
pensar e 
estabilidade!
Química Orgânica
Hibridização – átomo de carbono
C
Carbono
6 6 elétrons
1s2 2s2 2p2
✓ 4 elétrons na camada 
de valência
✓ São necessários mais 4 elétrons para 
atingir o octeto!
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Química Orgânica
Hibridização – átomo de carbono
C
Carbono
6 6 elétrons
1s2 2s2 2p2
✓ 4 elétrons na camada 
de valência
✓ São necessários mais 4 elétrons para 
atingir o octeto!
Um orbital é uma 
região do espaço 
onde a 
probabilidade de 
se encontrar um 
elétron é grande.
Orbital s
Orbitais p
Química Orgânica
C
Carbono
6 6 elétrons
1s2 2s2 2p2
✓ Estado fundamental
✓ Estado excitado
✓ Estado hibridizado
En
er
gi
a
Estado fundamental
2p
2s
Estado hibridizado
4 orbitais híbridos sp3
sp3
Orbital s
Orbital p
Estado excitado
2p
2s
px py pz px py pz
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Química Orgânica
Configurações eletrônicas no estado fundamental de alguns elementos:
Química Orgânica
✓ 4 orbitais híbridos sp3 se ligando a 4 
orbitais s do H
✓ 4 ligações covalentes iguais!
Ometano: CH4
E se não ocorresse a hibridização?
Ligação sigma, σ, formada 
da sobreposição de um 
orbital sp3 do C e um 
orbital 1s do H.
Metano (um alcano).
Tetraedro
Ângulo 109°28’
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Química Orgânica
E se não ocorresse a hibridização?
✓ 3 ligações covalentes iguais 
e uma diferente!
En
er
gi
a
Estado fundamental
2p
2s
px py pz
Estado excitado
2p
2s
px py pz
Química Orgânica
Ometano: CH4
✓ 4 orbitais híbridos sp3 se ligando a 4 
orbitais s do H
✓ 4 ligações covalentes iguais!
Estado hibridizado
4 orbitais híbridos sp3
sp3
✓ Formação de ligações C-H entre o híbrido 
sp3 do carbono e o orbital s do hidrogênio
Arranjo tetraédrico
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Química Orgânica
O etano: C2H6
✓ Formação de ligações C – H entre o híbrido 
sp3 do carbono e o orbital s do hidrogênio
✓ Formação de ligações C – C entre o híbrido 
sp3 de um carbono e o híbrido sp3 de outro 
carbono
Etano (um alcano).
Arranjo tetraédrico
Química Orgânica
O eteno: C2H4
C
Carbono
6 6 elétrons
1s2 2s2 2p2
✓ Estado fundamental
✓ Estado excitado
✓ Estado hibridizado
En
er
gi
a
Estado fundamental
2p
2s
Estado excitado
2p
2s
px py pz px py pz
2p
Estado hibridizado
3 orbitais híbridos sp2
1 orbital p puro
sp2
Eteno (um alceno).
Arranjo triangular
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O eteno: C2H4
Estado hibridizado
3 orbitais híbridos sp2
1 orbital p puro
sp2
2p
Química Orgânica
Dupla ligação
Ligação pi, π, é 
formada pela 
sobreposição lateral 
dos orbitais p.
Química Orgânica
Tripla ligaçãoO etino: C2H2
C
Carbono
6 6 elétrons
1s2 2s2 2p2
✓ Estado fundamental
✓ Estado excitado
✓ Estado hibridizado
En
er
gi
a
Estado fundamental
2p
2s
Estado hibridizado
2 orbitais híbridos sp
2 orbitais p puros
sp
Estado excitado
2p
2s
px py pz px py pz
2p
Etino (um alcino).
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Química Orgânica
O etino: C2H2
Estado hibridizado
2 orbitais híbridos sp
2 orbitais p puros
sp
Tripla ligação
Ligação tripla carbono-carbono:
2 ligações π
1 ligação σ
Química Orgânica
• O átomo de carbono faz 4 ligações
• No metano, as 4 ligações sigma são do mesmo tamanho. 
• Quando há uma ligação dupla, significa 
que o carbono hibridizou (“mesclou”) 
apenas 1 orbital s com 2 orbitais p. Por 
isto os orbitais híbridos formados se 
chamam sp2!
• Quando há uma ligação tripla, significa 
que o carbono hibridizou (“mesclou”) 
apenas 1 orbital s com 1 orbital p. Por 
isto os orbitais híbridos formados se 
chamam sp!
3 orbitais híbridos sp2
1 orbital p puro
sp2
2p
2p
2 orbitais híbridos sp
2 orbitais p puros
sp
Revisando...
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Química Orgânica
Revisando...
etenoetano etino
Química Orgânica
Hibridização e Geometria molecular
Estado hibridizado
4 orbitais híbridos sp3
sp3
Geometria tetraédrica
Hibridização sp3
Geometria trigonal plana 
Hibridização sp2
Geometria linear
Hibridização sp
Estado hibridizado
3 orbitais híbridos sp2
1 orbital p puro
sp2
2p
Estado hibridizado
2 orbitais híbridos sp
2 orbitais p puros
sp
2p
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Química Orgânica
Orbital s Orbitais p Orbital híbrido
Estado hibridizado
4 orbitais híbridos sp3
sp3
• Hibridização
Estado hibridizado
3 orbitais híbridos sp2
1 orbital p puro
sp2
Estado hibridizado
2 orbitais híbridos sp
2 orbitais p puros
sp
2p2p
• Geometria
sp3→ tetraédrica sp2→ trigonal 
planar
sp→ linear
APENAS PARA O CARBONO!!!!
• Orbitais:
Química Orgânica
Qual é a hibridização dos carbonos assinalados?
Exercícios
Morfina
1-sp2 ; 2-sp3 ; 3-sp2
1-sp2, 2-sp2, 3-sp2, 4-sp2, 5-sp3.
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Química Orgânica
Exercícios
Apresente a hibridização e a geometria dos átomos de 
carbono selecionados
1
2 4
3
1
4
5
62
3
mentol
Química Orgânica
metano
eteno
Modelo da Repulsão dos Pares de Elétrons da Camada de Valência (RPECV)
1) Consideramos todos os grupos aos quais o átomo central está ligado (ELÉTRONS 
NÃO LIGANTES, SUBSTITUINTES...)
2) Caso haja pares de elétrons livres, estes influenciarão na geometria da molécula
3) Uma vez que os pares de elétrons se repelem, estes tendem a ficar o mais afastado 
possível uns dos outros
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Química Orgânica
• Metano (CH4)
Química Orgânica
N
Nitrogênio
7 7 elétrons
1s2 2s2 2p3
✓ Estado fundamental
✓ Estado hibridizado
En
er
gi
a
Estado fundamental
2p
2s
px py pz
Estado hibridizado
4 orbitais híbridos sp3
sp3
• Amônia (NH3)
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Química Orgânica
• Amônia (NH3)
A hibridização é sp3, 
mas a geometria é 
piramidal trigonal!
Química Orgânica
• Água (H2O)
O
Oxigênio
8 8 elétrons
1s2 2s2 2p4
✓ Estado fundamental
✓ Estado hibridizado
En
er
gi
a
Estado fundamental
2p
2s
px py pz
Estado hibridizado
4 orbitais híbridos sp3
sp3
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Química Orgânica
• Água (H2O)
A hibridização é sp3, 
mas a geometria é 
angular
Química Orgânica
• Amônia (NH3) • Água (H2O)• Metano (CH4)
sp3
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Química Orgânica
Exercícios