Considere a molécula de
a) Qual a hibridização do átomo de Carbono? Justifique sua resposta
b) Faça diagramas de caixas mostrando os orbitais de valência do C do estado fundamental até o hibridizado
a) Qual a hibridização do átomo de Carbono? Justifique sua resposta
b) Faça diagramas de caixas mostrando os orbitais de valência do C do estado fundamental até o hibridizado
Passo 1
O enunciado pede a hibridização do átomo de carbono em
e um diagrama de caixas dos seus orbitais de valência desde o estado fundamental até o estado híbrido. O conteúdo envolvido é configuração eletrônica, promoção de elétrons e teoria de hibridização (mistura de orbitais atômicos para formar orbitais híbridos).
Passo 2
No estado fundamental o carbono tem configuração eletrônica de valência
. Em diagrama de caixas (cada caixa é um orbital, setas são elétrons com spin\uparrow ou spin\downarrow):
Estado fundamental
2s: [ ]
: [
]
: [
]
: [ ]
Estado fundamental
2s: [
Passo 3
Para formar quatro ligações C–H precisamos de quatro elétrons desemparelhados. Promoção de um elétron do orbital
para o orbital
gera quatro elétrons com spins paralelos em orbitais distintos:
Estado excitado
2s: [ ]
: [
]
: [
]
: [
]
Estado excitado
2s: [
Passo 4
Na hibridização
o carbono mistura o orbital
com os três orbitais
para formar quatro orbitais equivalentes, orientados de modo tetraédrico e cada um contendo um elétron desemparelhado:
Orbitais híbridos
s _1: [
]
s _2: [
]
s _3: [
]
s _4: [
]
Orbitais híbridos
s
s
s
s
Resposta
a) O átomo de carbono em
apresenta hibridização
.
b) Diagramas de caixas dos orbitais de valência do C:
Estado fundamental
2s: [ ]
: [
]
: [
]
: [ ]
2s: [
Estado excitado
2s: [ ]
: [
]
: [
]
: [
]
2s: [
Estado híbrido
s _1: [
]
s _2: [
]
s _3: [
]
s _4: [
]
s
s
s
s