HIBRIDIZAÇÃO DE ORBITAIS Nós vimos que os elétrons encontram-se, dentro da eletrosfera, em regiões especiais chamadas orbitais. Além disso, os orbitais são diferenciados pela forma. Ou seja, os orbitais s tem forma esférica, os orbitais p, forma de duplos halteres e os orbitais d e f, formas mais complexas. Em cada orbital “cabem” apenas 2 elétrons, de spins contrários. Os químicos e físicos observaram que, no entanto, a geometria dos compostos não seguia aquela prevista caso as ligações se dessem pela combinação desses orbitais. Propuseram, então, que quando um átomo realiza mais de uma ligação química os seus orbitais se hibridizam (=se misturam), de maneira a formar orbitais hibridizados (mistos). Nós iremos estudar três tipos principais de orbitais híbridos e suas geometrias. >> sp³ - São os orbitais formados pela mistura de 1 orbital s e três orbitais p. Como são misturados 4 orbitais, são originados outros 4 (a quantidade de orbitais se conserva!), mas agora eles estão dispostos numa geometria diferente, onde cada nuvem está num vértice de um tetraedro, com um ângulo de 109.5° entre si, proporcionando à molécula geometria tetraédrica. Esta hibridização é encontrada quando o carbono realiza uma ligação dupla e outras duas simples, como, por exemplo, na molécula de eteno. >>sp – Como você já deve suspeitar, esses orbitais são formados pela mistura de um orbital s e um orbital p. Os outros dois orbitais permanecem puros para a realização de duas ligações do tipo π. Essas duas ligações π podem ser duas ligações em uma ligação tripla (como no etino), ou uma cada uma das ligações duplas, quando um mesmo átomo de carbono as realiza (como no CO2). As nuvens eletrônicas dos orbitais sp estão dispostas o mais distante possível entre si, formando um ângulo de 180° entre si. A molécula adquire, portanto, uma geometria linear. A seguir, um quadro resumindo a aula: Essa hibridização ocorre quando um átomo de carbono realiza 4 ligações do tipo σ, ou seja, 4 ligações simples. >> sp² - São os orbitais formados pela mistura de 1 orbital s e 2 orbitais p. Um dos orbitais não entra na mistura (dizemos que ele permanece puro) pois só assim poderá ser feita a ligação ߨ (que é a segunda ligação, em uma ligação dupla). Os três orbitais sp² estão dispostos de maneira a ficarem mais afastados entre si no espaço, ou seja, num mesmo plano e formando um ângulo de 120° entre si. Hibridização sp³ sp² sp Ligações Todas simples Uma dupla Duas duplas ou uma tripla Exemplos C no CH4 C no C2H4, C no C2H2 ou no CO2 Note que quem tem a hibridização é o átomo, não a molécula!!! Exercício: Dê a fórmula estrutural das moléculas abaixo e a hibridização do átomo sublinhado. a) b) c) d) HCN H2O NH3 C, na estrutura do grafite