Hibridização do carbono, aprenda tudo sobre o conteúdo

A hibridização do carbono possibilita que os átomos do elemento sejam capazes de realizar quatro ligações químicas.

A hibridização é a união de orbitais atômicos incompletos. Sendo que um orbital é tido como incompleto quando ele tem apenas um elétron no interior ao invés de ter dois.

Desse modo, a hibridização é um fenômeno natural que ocorre em certos elementos químicos como, por exemplo, carbono, enxofre e fósforo.

Sendo assim, a hibridização do carbono possibilita que os átomos do elemento sejam capazes de realizar quatro ligações químicas.

Em outras palavras, o carbono só consegue fazer quatro ligações depois de passar pelo processo de hibridização.

Como funciona a hibridização de carbono?

A hibridização é um processo onde ocorre a formação de orbitais eletrônicas mistas.

Isso porque certos átomos conseguem entrelaçar os subníveis de suas órbitas “s” e “p” e dar origem à hibridização do carbono sp sp2 sp3.

Sendo assim, por meio deste fenômeno, as partículas atômicas fazem um número maior de ligações, desenvolvendo estabilidade.

Na prática, trata-se da mistura dos campos atômicos incompletos. Eles passam por mutação e dão origem a novas estruturas de número equivalente. Com isso, o resultado do processo são os orbitais híbridos.

Segunda a teoria das ligações covalentes, uma conexão desse tipo ocorre pela superposição de campos semi-preenchidas, isto é, com apenas um elétron.

Dessa forma, certas conexões atômicas que seriam impossíveis de serem feitas são explicadas pela teoria da hibridização.

Ligações das moléculas de carbono

Para que ocorra as transformações dos carbonos hibridizados, é preciso que ocorram as ligações das moléculas de carbono. Desse modo, as ligações podem ser:

1- Ligações sigma

Na ligação sigma, a interpenetração de orbitais atômicos ocorre no mesmo eixo. É por isso que ela é conhecida como ligação simples.

Vale destacar que o híbrido sp2 surge apenas na ligação sigma (σ). Por outro lado, o híbrido sp3 tem uma ligação sigma (σ) e o resto em pi (\scriptstyle{\pi}).

2- Ligações pi

É um tipo de ligação que ocorre quando os eixos atômicos se interpenetram em órbitas paralelas. Com isso, são formadas ligações duplas ou triplas.

Por fim, um detalhe importante é que apenas o orbital “p” tem condições para fazer esse processo, sendo que ele é mais fraco que a ligação sigma (σ).

Hibridização de carbono sp2

A hibridização de carbono sp2 é um tipo de conexão que ocorre quando um dos orbitais “p” não se mistura.

Por exemplo, isso ocorre nas moléculas de eteno, onde há uma dupla ligação entre as moléculas carbonáticas. A fórmula pode ser elucidada da seguinte forma:

 

hibridização do carbono

Sendo que não é verdade que todos os orbitais sofrem hibridação. Isso porque, os eixos híbridos são formados apenas por ligações sigma (σ).

Além disso, mesmo com as conexões duplas formando ligações pi (\scriptstyle{\pi}), é preciso que exista um orbital que seja “puro” para que ocorra um alinhamento duplo entre os carbonos.

Sendo assim, o processo de hibridização sp2 abre caminho para a dupla conexão. Essa distribuição eletrônica pode ser observada na fórmula abaixo:

hibridização do carbono

Em resumo, no decorrer do processo, um elétron do eixo “s” passa para o orbital “p” vazio que origina o carbono intermediário (estado avançado).

Contudo, a união das orbitais ocorre apenas entre o eixo “s” e dois “p”. Com isso, é formado o carbono hibridizado.

Hibridização de carbono sp3

A formação dos híbridos do tipo sp3 ocorre a partir de uma molécula carbonática que efetua quatro ligações sigma (σ), o que resulta na junção de eixos atômicos puros.

Segundo o modelo de orbitais desenvolvido na década de 1960, por Linus Pauling, uma ligação covalente que produz novas partículas ocorre por causa da fusão ou interpenetração de eixos incompletos dos elementos que compõem a ligação.

O fato é que se um elemento tem uma de suas orbitais incompletas (de apenas um elétron), ele pode fazer apenas uma ligação covalente.

Contudo, se ele tem dois de seus eixos incompletos, ele poderá fazer o processo no máximo duas vezes, e assim por diante.

Enfim, no decorrer da hibridização sp3, um elétron do eixo “s” passa para o orbital “p” vazio. Isso dá origem ao carbono intermediário (estado ativado).

Logo depois, ocorre a junção entre o eixo “s” e os três orbitais “p”, criando a hibridização do carbono sp3, diferentemente do sp2.

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Fontes: Brasil escola, Stoodi e Prepara enem.

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