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HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO ( OU HIBRIDAÇÃO ) Química – Turmas 301 Professor Luiz Antônio Tomaz.

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1 HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO ( OU HIBRIDAÇÃO ) Química – Turmas 301 Professor Luiz Antônio Tomaz

2 HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO Introdução tetravalência Foi Kekulé, 1858, quem estabeleceu a tetravalência do elemento carbono.

3 Friedrich August KEKULE (1829 – 1896)

4 Introdução metano Assim, a molécula de metano (CH 4 ) costuma ser representada como... HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO

5 H I H – C – H I H Fórmula estrutural plana do metano. HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO

6 Introdução isomeria óptica Com a descoberta de novos fenômenos químicos, como por exemplo isomeria óptica, houve necessidade de aperfeiçoar o modelo de molécula plana apresentado. HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO

7 Introdução carbono tetraédrico espacial Desse modo, Le Bel e Vant Hoff, em 1874, lançaram a idéia do carbono tetraédrico, portanto espacial. HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO

8 Jacobus Henricus [ou Hendricus] vant Hoff ( ). HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO

9 Joseph Achille Le Bel ( ). HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO

10 Modelo de molécula de metano com carbono tetraédrico. HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO

11 Introdução metanotridimensional Assim, devemos pensar na molécula de metano como sendo tridimensional, onde o átomo de carbono está no centro e os quatro átomos de hidrogênio ao redor. HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO

12 Introdução ligação simples moléculas tetraédricas Completando a concepção de Vant Hoff e Le Bel, assinalamos que o carbono não forma apenas ligação simples, gerando moléculas tetraédricas. HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO

13 Introdução ligação duplaligação tripla moléculas trigonais lineares Há, também, ligação dupla e ligação tripla, as quais geram moléculas trigonais e lineares. HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO

14 Introdução Como explicar satisfatoriamente cada uma dessas ligações? HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO

15 Introdução Teoria da Hibridização ou Hibridação orbital 2s orbital 2p z Isso pode ser feito através da Teoria da Hibridização ou Hibridação, que consiste na passagem de um elétron de orbital 2s para orbital 2p z que está vazio. HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO

16 O carbono no estado fundamental configuração desse elementoformas dos orbitais s e p Para entender melhor a hibridização do carbono, relembramos a configuração desse elemento e as formas dos orbitais s e p. HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO

17 O carbono no estado fundamental A configuração eletrônica é obtida através do Diagrama de Pauling... HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO

18 O carbono no estado fundamental : 1s 2 2s 2 2p 2. configuração eletrônica Esta é a configuração eletrônica do carbono. HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO

19 O carbono no estado fundamental O gráfico energético é... HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO

20 O carbono no estado fundamental As formas dos orbitais s e p são... HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO

21 O carbono no estado fundamental Orbital s... HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO

22 O carbono no estado fundamental... e orbital p. HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO

23 Atenção! Embora o carbono possua apenas orbitais s e p (seu número atômico é baixo), há orbitais de maior complexidade como orbitais d e f... HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO

24 Orbitais d HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO

25 O carbono no estado fundamental carbonoestado normal Assim, o átomo de carbono em seu estado normal tem a forma segundo o modelo... HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO

26 O carbono no estado fundamental HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO

27 O carbono hibridizado Porém, sabemos que o carbono quando combinado com hidrogênio pode ter forma tetraédrica. HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO

28 O carbono hibridizado No modelo, o carbono é tetraédrico. HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO

29 Hibridizações do carbono Há três maneiras diferentes de ocorrer hibridização do carbono. HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO

30 Hibridização sp 3 Na hibridização sp 3 um elétron s é promovido para o orbital p vazio, originando o carbono no estado ativado (intermediário). HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO

31 Hibridização sp 3 Estado ativado (gráfico energético) HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO

32 Hibridização sp 3 Em seguida, há fusão entre o orbital s e os três obtitais p. Daí, hibridização sp 3. HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO

33 Hibridização sp 3 Carbono hibridizado (gráfico energético) HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO

34 Hibridização sp 3 Carbono hibridizado (formas dos orbitais híbridos) HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO

35 Hibridização sp 3 Nas ligações com outros átomos, forma quatro ligações sigma. HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO

36 Hibridização sp 3 Carbono hibridizado (na molécula de metano) HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO

37 Hibridização sp 3 Carbono hibridizado (na molécula de etano) HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO

38 Hibridização sp 2 Na hibridização sp 2 um elétron s é também promovido para o orbital p vazio, originando o carbono no estado ativado (intermediário). HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO

39 Hibridização sp 2 Entretanto, a fusão de orbitais ocorre entre o orbital s e dois p. Daí, hibridização sp 2. HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO

40 Hibridização sp 2 Carbono hibridizado (gráfico energético) HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO

41 Hibridização sp 2 Note que um dos orbitais p permaneceu puro. HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO

42 Hibridização sp 2 Carbono hibridizado (formas dos orbitais híbridos) HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO

43 Hibridização sp 2 Nas ligações com outros átomos, forma três ligações sigma e uma pi. HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO

44 Hibridização sp 2 Carbono hibridizado (na molécula de eteno) HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO

45 Hibridização sp De forma semelhante, na hibridização sp um elétron s é também promovido para o orbital p vazio, originando o carbono no estado ativado (intermediário). HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO

46 Hibridização sp Agora, a fusão de orbitais ocorre entre o orbital s e um p, permanecendo dois orbitais p puros. Daí, hibridização sp. HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO

47 Hibridização sp Carbono hibridizado (gráfico energético) HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO

48 Hibridização sp Nas ligações com outros átomos, forma duas ligações sigma e duas pi. HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO

49 Hibridização sp Carbono hibridizado (a molécula de etino) HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO

50 Encerrando... não é exclusividade carbono Salientamos que o fenômeno da hibridização não é exclusividade do elemento carbono. HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO

51 Encerrando... fenômeno da hibridização O enxofre, por exemplo, na formação do composto SF 6 também apresenta o fenômeno da hibridização. HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO

52 Encerrando... Mas isso fica para a próxima vez. HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO


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