Ser_Cie11_Alu

20 La hibridación Un átomo puede enlazarse con otros átomos, pero para que esto ocurra el áto- mo debe combinar sus orbitales puros y formar orbitales híbridos con diferen- tes orientaciones para que pueda formar enlaces idénticos con otros átomos. Esa combinación entre orbitales se denomina hibridación [6] y para que ocu- rra, el átomo debe estar en un estado de excitación , que es un estado en el que el átomo presenta mayor energía que en su estado basal; ocurre por algún cambio de energía que altera al átomo como el aumento de la temperatura y la absorción de fotones o la presencia de otro átomo. En el caso del carbono, puede tener hibridación sp 3 , sp 2 o sp. [6] La hibridación permite que se formen orbitales híbridos, los cuales cambian en forma y orientación. La hibridación sp 3 El número atómico del carbono, su configuración electrónica y los electrones de valencia juegan un papel importante debido al proceso de reordenación electrónico. En este reordenamiento electrónico, el átomo de carbono que es- taba en estado basal se excita y un electrón del orbital o nube electrónica 2s es promovido al orbital 2p z dando lugar a la siguiente configuración electrónica del carbono excitado: 1s 2 , 2s 1 , 2p x 1 , 2p y1 , 2p z 1 . La excitación hace que se obten- gan cuatro orbitales híbridos sp 3 , cada uno con un electrón desapareado y con una configuración electrónica: 1s 2 , 2(sp 3 ) 1 , 2(sp 3 ) 1 , 2(sp 3 ) 1 , 2(sp 3 ) 1 [7] . Carbono en estado basal Reordenamiento de electrones: estado excitado Estado hibridado: orbitales híbridos sp 3 [7] En la hibridación sp 3 se da un estado excitado en el cual los electrones se reorganizan entre los orbitales 2s y 2p, lo que hace posible que el carbono forme cuatro enlaces consigo mismo o con otros elementos. La formación del enlace sencillo carbono-carbono C-C Gracias a la hibridación sp 3 del carbono, existe la posibilidad de aparear los electrones en los cuatro orbitales, consigo mismo o con otro átomo como el hidrógeno y se obtienen moléculas con enlaces sencillos conocidos como en- laces sigma (σ) ; se caracterizan por su alto nivel energético y su longitud de enlace del orden de 1,54 Å que explican la estructura geométrica de tetraedro que forma el carbono como se observa en la siguiente tabla. Hibridación Tipo de enlace Orbitales que se hibridan Representación del orbital hibridado Ángulo de enlace Geometría Tipo de hidrocarburo Tetraédrica Sp 3 Sencillo C-C 1σ s, p x , p y , p z 109,5° Tetraédrica Alcanos La expresión electrones de valencia hace referencia a los electrones que se encuentran en el último nivel de energía y, por tanto, a los que participan en la formación del enlace. • Determina los electrones de valencia del oxígeno, del nitrógeno y del hidrógeno. Vocabulario académico 1s 2 2s 2 2p x 1 2p y 1 2p z 1s 2 2s 2 2p x 1 2p y 1 2p z 1s 2 2s 1 2p x 1 2p y 1 2p z 1 1s 2 (2sp 3 ) 1 (2sp 3 ) 1 (2sp 3 ) 1 (2sp 3 ) 1 109,5° z y x z y P x x z y P y x z y P z x Sp 3 Sp 3 Sp 3 Sp 3 Hibridación Orbitales atómicos s y p del último nivel de energía Orbitales híbridos Orbital de un átomo hibridado Sp Sp Sp Sp