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Tipos de hibridación del carbono

Tipos de hibridación del carbono
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La hibridación es la interacción que existe entre los orbitales atómicos dentro de un átomo, para luego formar orbitales híbridos con orientaciones fijas en el espacio. La hibridación del carbono es una reorganización de electrones desde el mismo nivel de energía hasta orbital del último nivel de energía.

¿Qué es?

En química la  hibridación es una ley que permite comprobar la geometría molecular y las propiedades que tienen algunas moléculas, ya que en la teoría de los enlaces y las valencias no es posible ser demostrado.

El elemento carbono se localiza en la tabla periódica en el grupo “IV A”. Su número atómico es el 6 y su masa atómica es 12. Su núcleo está compuesto por 6 neutrones y 6 protones. Además, esta se encuentra rodeada de 6 electrones.

Los orbitales atómicos híbridos son aquellos que se sobreponen en la formación de enlaces. Estos a su vez explican la manera en que se acomodan los electrones en la formación de enlaces dentro de la teoría de los enlaces de “valencia”, por lo que se justifica la geometría molecular.

En consideración con la teoría de máxima repulsión (cuando los pares de electrones se repelen alrededor del átomo), para que ocurra la hibridación del carbono este debe pasar por el estado basal (tranquilidad) a uno activado (excitabilidad).

Se encuentran diferentes tipos de hibridación del carbono en el cual se involucran los orbitales atómicos s, p, d y f que son números cuánticos que significan 0, 1, 2, 3, 4 respectivamente.

Es por esto que los electrones del nivel de energía más extremo, son los únicos que se encuentran disponibles para la formación de un enlace. Cuando se crea un enlace químico entre dos átomos, se forma lo que se conoce como solapamiento o sobre posición de 2 orbitales (uno por cada átomo).

Cada orbital puede llenarse con un máximo de 2 electrones, siguiendo el principio de “aufbau” el cual indica que se debe iniciar por aquellos de menor energía hasta culminar con el de mayor energía.

Tipos de hibridación del carbono

Se distinguen de distintas formas y orientaciones de los orbitales atómicos. Existe 1 solo tipo de orbital “s” (de forma esférica) 3 tipos de orbitales “p” (forma de lóbulo) 5 orbitales “d” y 7 orbitales “f”. Cada uno tiene la misma energía.

El carbono posee 6 electrones por lo que su configuración electrónica será 1s2 2s2 2p2. Para formar enlaces de hibridación del carbono se necesitan los orbitales s y p, esto para generar nuevos enlaces híbridos.

Hibridación sp3: En esta hibridación se forman 4 orbitales, lo cual sucede a partir de los orbitales 2s, 2px,2py y 2pz. En el nivel 2 se encuentra el arreglo de los electrones, donde se encuentran 4 electrones libres para formar 4 enlaces ordenados de forma paralela para mayor estabilidad.

Hibridacion sp3

Hibridación sp2: En esta hibridación se generan 3 orbitales híbridos, por medio del orbital 2s puro y 3 orbitales p. La molécula de etileno por ejemplo (C2H4),  forma una geometría trigonal plana.

En el caso del etileno se forman enlaces simples C-H, C-C por los orbitales sp2 y un enlace doble C-C por el orbital p, formando una molécula estable.

Hibridacion sp2

Hibridación sp: Se forman dos orbitales híbridos a partir de un orbital 2s y 3 orbitales 2p. en este tipo de hibridación se toma como ejemplo la molécula de acetileno (C2H2). Estos enlaces forman ángulos de 180° y proporcionan una geometría lineal.

En ella se obtienen enlaces simples C-H, C-C y un enlace triple C-C, obteniendo así la configuración con menor repulsión de electrones.

Hibridacion sp

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