Introducción a la Química

Objetivo de aprendizaje

  • Reconocer el papel de los átomos hibridados sp2 en los enlaces sigma y pi.

Puntos clave

    • Para que el boro se una con tres átomos de flúor en el trifluoruro de boro (BF3), los orbitales atómicos s y p de la capa externa del boro se mezclan para formar tres orbitales híbridos sp2 equivalentes.
    • En una molécula de eteno, se forma un doble enlace entre los carbonos con un enlace sigma y otro pi.
    • El enlace sigma en el C=C del eteno se forma entre dos orbitales híbridos sp2 de dos átomos de carbono, y un enlace pi para entre dos orbitales p.

Términos

  • hibridación sp2el orbital 2s se mezcla con sólo dos de los tres orbitales 2p disponibles
  • hibridaciónmezcla de orbitales atómicos en nuevos orbitales híbridos, adecuado para el emparejamiento de electrones para formar enlaces químicos en la teoría del enlace de valencia

El trifluoruro de boro (BF3) tiene un átomo de boro con tres electrones en el exterior en su estado normal o básico, así como tres átomos de flúor, cada uno con siete electrones exteriores. Uno de los tres electrones del boro está desparejado en el estado fundamental. Para explicar el enlace, el orbital 2s y dos de los orbitales 2p (llamados híbridos sp2) se hibridan; queda un orbital p vacío.

Diagrama de configuración del boroUno de los tres electrones del boro está desparejado en su estado básico. Los orbitales atómicos s y p de la capa exterior del boro se mezclan para formar tres orbitales híbridos equivalentes. Estos orbitales particulares se llaman híbridos sp2, lo que significa que este conjunto de orbitales deriva de un orbital s y dos orbitales p del átomo libre.
La estructura de Lewis para el etenoLos átomos de carbono están hibridados sp2. Dos híbridos sp2 se enlazan con los átomos de hidrógeno, y el otro forma un enlace sigma con el otro átomo de carbono. Los orbitales p no utilizados por los átomos de carbono en la hibridación se solapan para formar el C=C.

Hibridación sp2 en el eteno y la formación de un doble enlace

El eteno (C2H4) tiene un doble enlace entre los carbonos. En este caso, el carbono se hibridará sp2; en la hibridación sp2, el orbital 2s se mezcla con sólo dos de los tres orbitales 2p disponibles, formando un total de tres orbitales híbridos sp con un orbital p restante. Los tres orbitales hibridados explican los tres enlaces sigma que forma cada carbono.

Hibridación sp2 en el etenoEn la hibridación sp^2, el orbital 2s se mezcla con sólo dos de los tres orbitales 2p disponibles, formando un total de tres orbitales sp^2 con un orbital p restante.

Los dos átomos de carbono forman un enlace sigma en la molécula al superponerse dos orbitales sp2. Cada átomo de carbono forma dos enlaces covalentes con el hidrógeno por solapamiento s-sp2, todos con ángulos de 120°. El enlace pi entre los átomos de carbono perpendicular al plano molecular se forma por solapamiento 2p-2p.

Formación de orbitales híbridos sp2Esta ilustración muestra cómo un orbital s se mezcla con dos orbitales p para formar un conjunto de tres orbitales híbridos sp2. Obsérvese de nuevo cómo los tres orbitales atómicos dan lugar al mismo número de orbitales híbridos.
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«Boundless.»

http://www.boundless.com/
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«Orbitales híbridos – 1.»

http://www.chem1.com/acad/webtext/chembond/cb06.html#SEC1
Sitio web de Steve Lower
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«Química inorgánica/enlace químico/hibridación orbital.»

http://en.wikibooks.org/wiki/Inorganic_Chemistry/Chemical_Bonding/Orbital_hybridization%23sp_hybrids
Wikibooks
CC BY-SA 3.0.

«Figura original de Mark Hockenberry. Licencia CC BY-SA 4.0.»

Mark Hockenberry
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«Hybrydyzacja_sp2.svg.»

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