Explique a hibridizaçâo
do Carbono.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado pede pra explicar a hibridização
e
do carbono. Isso é conteúdo de ligações químicas e orbitais atômicos — em especial como os orbitais “puros” (
e
) se misturam (“hibridizam”) pra formar novos orbitais equivalentes e direcionados. Pra resolver, a gente vai precisar:
- Entender o que são orbitais atômicos (s e p).
- Ver como se faz a mistura linear desses orbitais (hibridização).
- Descrever geometria, ângulos e exemplos práticos de moléculas com cada tipo.
Passo 2
Primeiro, o que é hibridização?
- Nos átomos de carbono do estado excitado, temos um elétron no orbital
e três em . - Ao formar ligações, esses orbitais se “misturam” por combinações lineares, gerando orbitais híbridos com energias e formatos diferentes.
- Cada tipo de hibridização (por exemplo
, ) combina um certo número de orbitais e .
Passo 3
Hibridização
do carbono:
- Combinação linear: mistura um orbital
+ dois orbitais → três orbitais .
Fórmula genérica de um orbital híbrido:(os coeficientes são iguais em módulo para garantir orbitais equivalentes). - Geometria: plano trigonal, ângulos de 120°.
- Orbitais envolvidos:
- 3 orbitais
formam ligações (simples) com outros átomos. - 1 orbital
sobra sem hibridizar (normalmente o ), usado pra formar ligações em duplas ligações.
- 3 orbitais
- Exemplo clássico: eteno (
). Cada carbono faz três ligações com seus e uma ligação com o outro carbono usando o livre.
Passo 4
Hibridização
do carbono:
- Combinação linear: mistura um orbital
+ três orbitais → quatro orbitais .
Fórmula genérica de um dos híbridos: - Geometria: tetraédrica, ângulos de aproximadamente 109,5°.
- Orbitais envolvidos:
- 4 orbitais
fazem quatro ligações equivalentes. - Não sobra orbital p livre, logo não tem
aqui.
- 4 orbitais
- Exemplo clássico: metano (
). Cada ligação C–H é uma entre um do C e o do H.
Resposta
A hibridização
do carbono ocorre quando ele combina 1 orbital
+ 2 orbitais
gerando três orbitais
num arranjo trigonal planar de 120°, sobrando um orbital
livre para formar ligação
(como em
). Já a
mistura 1 orbital
+ 3 orbitais
em quatro orbitais
dispostos tetraedricamente (ângulos ~109,5°), formando apenas ligações
equivalentes (como em
).