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Orbitais Hibridização ou Hibridação Orbitais Região do espaço onde há maior probabilidade de se encontrar elétrons Orbitais.

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Apresentação em tema: "Orbitais Hibridização ou Hibridação Orbitais Região do espaço onde há maior probabilidade de se encontrar elétrons Orbitais."— Transcrição da apresentação:

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2 Orbitais Hibridização ou Hibridação

3 Orbitais Região do espaço onde há maior probabilidade de se encontrar elétrons Orbitais

4 Orbitais Entretanto, os orbitais não representam a posição exata do elétron no espaço, que não pode ser determinada devido a sua natureza ondulatória; apenas delimitam uma região do espaço na qual a probabilidade de encontrar o elétron é elevada Entretanto, os orbitais não representam a posição exata do elétron no espaço, que não pode ser determinada devido a sua natureza ondulatória; apenas delimitam uma região do espaço na qual a probabilidade de encontrar o elétron é elevada Na formação de pares eletrônicos, ocorre a fusão dos orbitais atômicos, originando o orbital molecular. Na formação de pares eletrônicos, ocorre a fusão dos orbitais atômicos, originando o orbital molecular. Carbono tetraédrico (Le Bel e Van´t Hoff, 1874): O átomo de Carbono ocupa o centro de um tetraedro regular imaginágio e dirige suas valências para os quatro vértices do tetraedro. Carbono tetraédrico (Le Bel e Van´t Hoff, 1874): O átomo de Carbono ocupa o centro de um tetraedro regular imaginágio e dirige suas valências para os quatro vértices do tetraedro. Orbitais

5 Orbital s O orbital s tem simetria esférica ao redor do núcleo. esférica São mostradas duas alternativas de representar a nuvem eletrônica de um orbital s: Em 1, a probabilidade de encontrar o elétron (representada pela densidade de pontos) diminui à medida que nos afastamos do núcleo. Em 2, representa o volume esférico no qual o elétron passa a maior parte do tempo. Orbitais

6 Orbital s Orbitais x y z

7 Orbital p A forma geométrica dos orbitais p é a de duas esferas achatadas até o ponto de contato ( o núcleo atômico ) e orientadas segundo os eixos de coordenadas. Orbitais

8 Orbital p p z orbitalp y orbitalp x orbital z x y Orbitais

9 Orbital d Os orbitais d tem uma forma mais diversificada: quatro deles têm forma de 4 lóbulos de sinais alternados ( dois planos nodais, em diferentes orientações espaciais ), e o último é um duplo lóbulo rodeado por um anel ( um duplo cone nodal ). Orbitais

10 Orbital f Os orbitais f apresentam formas ainda mais exóticas, que podem ser derivadas da adição de um plano nodal às formas dos orbitais d. Orbitais

11 Ligações Covalentes Resultam da sobreposição dos orbitais atômicos dos átomos que participam da ligação. Resultam da sobreposição dos orbitais atômicos dos átomos que participam da ligação. Os átomos compartilham o par eletrônico existente na ligação. Os átomos compartilham o par eletrônico existente na ligação. A ligação covalente pode ser polar ou apolar, que será visto posteriormente. A ligação covalente pode ser polar ou apolar, que será visto posteriormente. Podem ser do tipo sigma ou pi. Podem ser do tipo sigma ou pi. Orbitais

12 Carbono tetraédrico Orbitais

13 Ligações simples 1. Tetraedros ligados por um vértice Ex: etano H 3 C CH 3 Orbitais

14 Ligações duplas 2. Tetraedros ligados por uma aresta Ex: eteno H 2 C CH 2 Orbitais

15 Ligações triplas 3. Tetraedros ligados por uma face Ex: etino HC CH Orbitais

16 Hibridação/Orbitais Orbitais/Hibridação

17 Hibridação ou Hibridização Consiste na mistura de orbitais atômicos puros. São 3 tipos: sp 3, sp 2, sp. hibridização "sp" é um orbital híbrido construído de um orbital "s" e um orbital "p". hibridização "sp" é um orbital híbrido construído de um orbital "s" e um orbital "p". Orbitais/Hibridação

18 Ligação sp É a mistura de um orbital s com 1 orbital p, produzindo dois novos orbitais denominados híbridos sp. Os orbitais híbridos sp formam um ângulo de 180 entre si. A geometria molecular será linear. Surge em C com duas duplas ou C com uma tripla ligação. Numa tripla ligação teremos uma ligação sigma e duas pi (porção inferior da molécula) Orbitais/Hibridação

19 Hibridização sp Ex: Etino (Acetileno) C 2 H 2 Etino (acetileno) Etino (acetileno) Em torno dos átomos de C existem dois orbitais híbridos sp e dois orbitais p puros. Em torno dos átomos de C existem dois orbitais híbridos sp e dois orbitais p puros. Os dois orbitais híbridos se ligarão através de ligações sigma s-sp (H-C) e sigma sp-sp(C-C). Os dois orbitais híbridos se ligarão através de ligações sigma s-sp (H-C) e sigma sp-sp(C-C). Os dois orbitais p de cada carbono se ligarão produzindo duas ligações pi entre os carbonos (resultando numa tripla ligação entre os dois carbonos). Os dois orbitais p de cada carbono se ligarão produzindo duas ligações pi entre os carbonos (resultando numa tripla ligação entre os dois carbonos). Liga tripla uma ligação e duas ligações Liga tripla uma ligação e duas ligações Orbitais/Hibridação

20 Hibridização sp Ex: Etino (Acetileno) C 2 H 2 Fórmula estrutural do acetileno Cada átomo de carbono é um híbrido sp. Os hidrogênios possuem orbitais 1s, não hibridizados. Observe que a tripla ligação consiste de uma e 2 As duas ligações provem dos orbitais p, não hibridizados. C H H 2p 2s hibridação 2p sp Orbitais/Hibridação

21 Hibridização sp Ex: Etino (Acetileno) C 2 H 2 CC HH Orbitais/Hibridação

22 Molécula de C 2 H 2 Orbitais/Hibridação

23 Hibridação sp Etino (Acetileno) C 2 H 2 C 2 H 2 Orbitais/Hibridação

24 Tipos de ligações no C 2 H 2 No acetileno existem 3 tipos de ligações: ligações sigma s-sp; ligação sigma sp-sp; ligações pi No acetileno existem 3 tipos de ligações: ligações sigma s-sp; ligação sigma sp-sp; ligações pi [sp (C 1 ) – 1s (H) ] x 2 tipo [sp (C 1 ) – 1s (H) ] x 2 tipo [sp (C 1 ) – sp (C 2 ) ] tipo [sp (C 1 ) – sp (C 2 ) ] tipo [2p y (C 1 ) – 2p y (C 2 ) ] tipo [2p y (C 1 ) – 2p y (C 2 ) ] tipo [2p z (C 1 ) – 2p z (C 2 ) ] tipo [2p z (C 1 ) – 2p z (C 2 ) ] tipo Orbitais/Hibridação

25 Hibridização sp 2 Hibridização sp 2 É a mistura de um orbital s com dois orbitais p (pertencentes a um mesmo átomo), resultando em 3 novos orbitais denominados híbridos sp 2. É a mistura de um orbital s com dois orbitais p (pertencentes a um mesmo átomo), resultando em 3 novos orbitais denominados híbridos sp 2. Os três orbitais híbridos sp 2 situam-se num mesmo plano formando ângulos de 120° entre si (geometria plana triangular). Os três orbitais híbridos sp 2 situam-se num mesmo plano formando ângulos de 120° entre si (geometria plana triangular). Acontece com C que possua uma dupla ligação. Acontece com C que possua uma dupla ligação. Num C do tipo sp 2 existirá um orbital p puro que será responsável pela ligação covalente do tipo pi. Num C do tipo sp 2 existirá um orbital p puro que será responsável pela ligação covalente do tipo pi. Orbitais/Hibridação

26 Exemplo de hibridação sp2 H2C=CH2 Molécula de eteno (etileno). Os dois átomos de C encontram-se ligados por uma dupla ligação Uma ligação sigma sp2-sp2 e uma ligação pi). Cada átomo de C encontra-se ligado a dois átomos de H (duas ligações sigma s-sp2). Orbitais/Hibridação

27 Hibridização sp 2 Eteno H 2 C CH 2 CC HHHH Orbitais/Hibridação

28 Hibridização sp 2 Observe que a dupla ligação consiste numa ligação do tipo e outra do tipo C C Orbitais/Hibridação

29 HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO sp2 Etileno C H H H H Cada carbono é hibrido sp 2. O hidrogênio é 1s. Uma ligação da dupla é sp 2 - sp 2. A outra é p - p. 2p 2s hibridação p sp 2 Orbitais/Hibridação

30 Os ângulos de ligações no C 2 H 4 Como os átomos centrais são dois carbonos de hibridação sp 2 o ângulo entre as ligações sigma será de 120. observe que a ligação é perpendicular ao plano que contém a molécula. Como os átomos centrais são dois carbonos de hibridação sp 2 o ângulo entre as ligações sigma será de 120. observe que a ligação é perpendicular ao plano que contém a molécula. C com uma dupla ligação hibridação sp 2 C com uma dupla ligação hibridação sp 2 Numa dupla ligação uma ligação e uma ligação p Orbitais/Hibridação

31 A Molécula de C 2 H 4 Hibridização sp 2 Orbitais/Hibridação

32 Hibridização sp 3 É a mistura de 3 orbitais p puros com um orbital s puro, formando 4 novos orbitais híbridos denominados sp 3. É a mistura de 3 orbitais p puros com um orbital s puro, formando 4 novos orbitais híbridos denominados sp 3. A geometria dos 4 orbitais sp 3 é tetraédrica (os 4 orbitais partem do centro do tetraédro e dirigem-se, cada um, para um dos vértices do tetraédro). A geometria dos 4 orbitais sp 3 é tetraédrica (os 4 orbitais partem do centro do tetraédro e dirigem-se, cada um, para um dos vértices do tetraédro). O ângulo entre os orbitais sp 3 será de aprox.109° O ângulo entre os orbitais sp 3 será de aprox.109° Acontece no C que se liga através de 4 ligações simples ( o C é tetravalente). Acontece no C que se liga através de 4 ligações simples ( o C é tetravalente). Orbitais/Hibridação

33 Orbitais Híbridos sp 3 Orbitais/Hibridação

34 Hibridização sp 3 Orbitais/Hibridação

35 Carbono O carbono possui 4 elétrons de valência 2s2p2 O carbono pode formar ligações simples, duplas e triplas. O carbono pode apresentar orbitais híbridos do tipo sp, sp2 e sp3 O carbono é tetravalente. Orbitais/Hibridação

36 Exemplo de ligação sp 3 -> CH 4 No CH 4, os 4 orbitais híbridos sp 3 do C se ligam com os orbitais s de 4 átomos de H, formando 4 ligações sigma C-H [sp 3 (C) – 1s (H) ] x 4ligação [sp 3 (C) – 1s (H) ] x 4ligação Orbitais/Hibridação

37 Metano Fórmula molecular do metano: CH4 - Lembrando, 4 ligações simples sp 3 ( 4 orbitais híbridos). Hidrogênio possui 1s orbital não hibridizado. Fórmula estrutural do metano: C H H H H Orbitais/Hibridação

38 Carbono Hibridizando hibridação sp 3

39 CH 4 - metano Orbitais/Hibridação

40 CH 4 - metano Orbitais/Hibridação


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