Hibridación del Carbono - Tema 2

Introducción a la Hibridación del Carbono

• Los compuestos químicos se forman mediante enlaces entre átomos, cuya configuración molecular es estudiada por la química.
• La investigación de la hibridación del carbono es esencial para entender su capacidad para formar compuestos orgánicos.

Teoría del Orbital Molecular y Hibridaciones

• El carbono, con número atómico 6 y masa atómica 12, tiene una configuración electrónica de 1s², 2s², 2p² en estado basal.
• En compuestos orgánicos, el carbono tiene un número de oxidación +4, permitiéndole formar 4 enlaces.
• La excitación externa de los electrones permite una nueva configuración: 1s², 2s¹, 2px¹, 2py¹, 2pz¹.

Orbitales Atómicos

• Los orbitales atómicos (s, p, d, f) son espacios donde existe la probabilidad de encontrar electrones.
• En el carbono, los electrones ocupan los orbitales s y p, esenciales para la formación de enlaces.

Hibridación del Carbono

• La hibridación combina varios orbitales atómicos para formar orbitales híbridos de igual energía y mayor estabilidad.
• Este proceso es clave para definir la geometría de las moléculas orgánicas.

Hibridación sp3

• Un carbono unido a cuatro átomos (ejemplo: metano CH₄) presenta hibridación sp³.
• La molécula tiene geometría tetraédrica con un ángulo de enlace de 109.5°.
• Cuatro orbitales híbridos sp³ se forman al mezclar un orbital s y tres orbitales p.

Hibridación sp2

• En esta hibridación, el carbono se une a tres átomos (ejemplo: eteno CH₂=CH₂).
• La geometría resulta trigonal con ángulos de enlace de 120°.
• Se forman tres orbitales híbridos sp² al mezclar un orbital s con dos orbitales p.

Hibridación sp

• Aquí, el carbono se une a dos átomos (ejemplo: etino o acetileno).
• La geometría es lineal con un ángulo de enlace de 180°.
• Dos orbitales híbridos sp se crean al mezclar un orbital s y un orbital p.