Konsep, jenis hibridisasi karbon dan karakteristiknya

Itu hibridisasi karbon Ini menyiratkan kombinasi dua orbital atom murni untuk membentuk orbital molekul "hibrida" baru dengan karakteristik sendiri. Gagasan orbital atom memberikan penjelasan yang lebih baik daripada konsep orbit sebelumnya, untuk membangun perkiraan di mana ada lebih mungkin untuk menemukan elektron dalam atom.

Dengan kata lain, orbital atom adalah representasi mekanika kuantum untuk memberikan gambaran tentang posisi elektron atau sepasang elektron di area tertentu dalam atom, di mana setiap orbital didefinisikan sesuai dengan nilai -nilainya angka kuantum.

Angka kuantum menggambarkan status suatu sistem (seperti elektron di dalam atom) pada waktu tertentu, melalui energi milik elektron (N), momentum sudut yang menggambarkan dalam gerakannya (L), momen magnetik terkait (M) dan belokan elektron saat bergerak di dalam atom.

Parameter ini unik untuk setiap elektron dalam orbital, sehingga dua elektron tidak dapat memiliki nilai yang sama persis dari empat angka kuantum dan setiap orbital dapat ditempati oleh dua elektron di sebagian besar elektron.

[TOC]

Apa itu hibridisasi karbon?

Untuk menggambarkan hibridisasi karbon, harus diperhitungkan bahwa karakteristik masing -masing orbital (bentuk, energi, ukuran, dll.) bergantung pada konfigurasi elektronik yang dimiliki setiap atom.

Artinya, karakteristik masing -masing orbital tergantung pada disposisi elektron di setiap "lapisan" atau tingkat: dari yang paling dekat dengan nukleus ke yang terluar, juga dikenal sebagai lapisan Valencia.

Dapat melayani Anda: Sodium: Sejarah, Struktur, Sifat, Risiko dan Penggunaan

Elektron tingkat paling eksternal adalah satu -satunya yang tersedia untuk membentuk tautan. Oleh karena itu, ketika ikatan kimia terbentuk antara dua atom, tumpang tindih atau tumpang tindih dari dua orbital (satu dari masing -masing atom) dihasilkan dan ini terkait erat dengan geometri molekul.

Seperti yang dinyatakan di atas, setiap orbital dapat diisi dengan maksimum dua elektron tetapi prinsip AUFBAU harus sampel di bawah ini:

Dengan cara ini, level pertama 1 diisiS, Lalu 2S, diikuti oleh 2P Dan seterusnya, tergantung pada berapa banyak elektron yang dimiliki atom atau ion.

Dengan demikian, hibridisasi adalah fenomena yang sesuai dengan molekul, karena setiap atom hanya dapat berkontribusi orbital atom murni (S, P, D, F) dan, karena kombinasi dua atau lebih orbital atom, jumlah orbital hibrida yang sama yang memungkinkan hubungan antara elemen terbentuk.

Jenis hibridisasi

Orbital atom memiliki bentuk dan orientasi spasial yang berbeda, meningkatkan kompleksitas, seperti yang ditunjukkan di bawah ini:

Diamati bahwa hanya ada satu jenis orbital S (bentuk bola), tiga jenis orbital P (Bentuk lobular, di mana setiap lobus berorientasi pada sumbu ruang), lima jenis orbital D dan tujuh jenis orbital F, di mana setiap jenis orbital memiliki energi yang persis sama dengan kelasnya.

Atom karbon dalam keadaan fundamentalnya memiliki enam elektron, yang konfigurasinya adalah 1S²2S²2P^2. Yaitu, mereka harus menempati level 1S (dua elektron), 2S (dua elektron) dan sebagian 2p (sisa dua elektron) sesuai dengan prinsip AUFBAU.

Dapat melayani Anda: Alotropi

Ini berarti bahwa atom karbon hanya memiliki dua elektron yang hilang di orbital 2P, Tetapi tidak mungkin untuk menjelaskan pembentukan atau geometri molekul metana (CH₄) atau lainnya lebih kompleks.

Jadi untuk membentuk tautan ini, hibridisasi orbital diperlukan S Dan P (Dalam kasus karbon), untuk menghasilkan orbital hibrida baru yang bahkan menjelaskan ikatan ganda dan tiga, di mana elektron memperoleh konfigurasi yang paling stabil untuk pembentukan molekul.

Sp³

Hibridisasi sp³ Ini terdiri dari pembentukan empat orbital "hibrida" dari orbital 2s, 2p_X, 2 p_Dan dan 2p_z Murni.

Dengan demikian, ada resisteri elektron di level 2, di mana ada empat elektron yang tersedia untuk pembentukan empat ikatan dan diperintahkan secara paralel memiliki lebih sedikit energi (stabilitas yang lebih besar).

Contohnya adalah molekul etilen (c₂H₄), yang tautannya membentuk sudut 120 ° di antara atom dan memberikan geometri trigonal datar.

Dalam hal ini, tautan C-H dan C-C sederhana dihasilkan (karena orbital sp²) dan ikatan C-C ganda (karena orbital P), Untuk membentuk molekul yang paling stabil.

Sp²

Melalui hibridisasi SP² Tiga orbital "hibrida" dihasilkan dari orbital 2s murni. Selain itu, orbital P murni yang berpartisipasi dalam pembentukan ikatan rangkap (disebut pi: "π") diperoleh.

Contohnya adalah molekul etilen (c₂H₄), yang tautannya membentuk sudut 120 ° di antara atom dan memberikan geometri trigonal datar. Dalam hal ini, tautan C-H dan C-C sederhana dihasilkan (karena orbital SP²) dan ikatan C-C ganda (karena orbital P), untuk membentuk molekul yang paling stabil.

Dapat melayani Anda: reaksi kimia: karakteristik, bagian, jenis, contoh

Sp

Melalui hibridisasi SP dua orbital "hibrida" ditetapkan dari orbital orbital 2s murni. Dengan cara ini mereka membentuk dua orbital murni yang berpartisipasi dalam pembentukan triple link.

Untuk jenis hibridisasi ini, molekul asetilena (c₂H₂), yang tautannya membentuk sudut 180 ° di antara atom dan memberikan geometri linier.

Untuk struktur ini ada tautan C-H dan C-C sederhana (karena orbital SP) dan tautan triple C-C (yaitu, dua ikatan PI karena orbital P), untuk mendapatkan konfigurasi dengan lebih sedikit tolakan elektronik elektronik.

Referensi

1. Hibridisasi Orbital. Diterima dari.Wikipedia.org
2. Rubah, m. KE., Dan Whitsell, J. K. (2004). Kimia organik. Pulih dari buku.Google.bersama.pergi
3. Carey, f. KE., dan Sundberg, R. J. (2000). Kimia Organik Lanjutan: Bagian A: Struktur dan Mekanisme. Pulih dari buku.Google.bersama.pergi
4. Anslyn, e. V., Dan Dougherty, D. KE. (2006). Kimia Organik Fisik Modern. Pulih dari buku.Google.bersama.pergi
5. Mathur, r. B.; Singh, b. P., Dan panda, s. (2016). Nanomaterial karbon: sintesis, struktur, sifat dan aplikasi. Pulih dari buku.Google.bersama.pergi