¿Qué tipo de hibridación presenta el eteno?

Los átomos de carbono en el etileno tienen hibridación sp2, con ángulos de enlace trigonales de aproximadamente 120°.

Eteno. En esta molécula cada átomo de carbono utiliza orbitales híbridos sp².

La unión entre átomos de carbono da origen a tres geometrías dependiendo de su enlace:

Hibridación sp²

Se define como la combinación de un orbital s y dos orbitales p, para formar 3 orbitales híbridos, que se disponen en un plano formando ángulos de 120° grados. Tridimensionalmente, la distancia entre un hidrógeno y otro en algún carbono del etileno son equivalentes e iguales a un ángulo de 120°.

Hibridación sp: forma lineal con ángulos de 180° Hibridación sp²: forma trigonal plana con ángulos de 120°. Por ejemplo BCl₃. Hibridación sp³: forma tetraédrica con ángulos de 109.5°.

Hay tres tipos de hibridación en los compuestos orgánicos: la sp, sp² y sp³, que corresponden a los alquinos, alquenos y alcanos, respectivamente.

Es una operación matemática que implica la formación de orbitales electrónicos mixtos mediante una combinación lineal de funciones de onda apropiadas. El trabajo sobre ese tema se remonta a 1931, cuando Linus Pauling sugirió la respuesta a la estructura del metano: como una disposición espacial de enlaces.

Hibridación sp3 o tetraédrica

Es característica de los compuestos orgánicos saturados, es decir, de los que sólo presentan enlaces covalentes simples en sus moléculas.

Los alquinos presentan hibridación sp; los orbitales son más pequeños que los orbitales sp2 de los alquenos y los sp3 de los alcanos.

El orbital p es un orbital que puede contener hasta dos electrones. El conjunto sp son dos orbitales equivalentes que apuntan a 180° el uno del otro. Los dos electrones que estaban originalmente en el orbital s se distribuyen ahora en los dos orbitales sp, que están medio llenos.

Hibridación sp2

Para enlazarse con tres átomos, cada carbono combina tres orbitales atómicos: un orbital s y dos de los orbitales p.

El etileno tiene tres enlaces sigma formados por sus orbitales híbridos sp2 en una geometría trigonal.

Existen tres tipos de hibridación para el carbono, que son denominados hibridaciones tipo sp3, sp2 y sp.

Lo que sucedería si el carbono no sufre hibridación es que no podría formar enlaces compuestos, el carbono es importante por sus enlaces debido a la hibridación y solo podría formar orbitales vacíos. El átomo de carbono presenta una gran variedad de formas alotrópicas que tienen diversos usos.

El enlace sigma entre los dos átomos de carbono no tiene un nodo en el plano de la molécula. El enlace pi entre los dos átomos de carbono tiene un nodo en el plano de la molécula. Así, el orbital molecular pi es mayor en energía y es el orbital molecular ocupado más alto (el HOMO).

Ahora estos 4 híbridos sp3 pueden solapar cada uno de ellos con el orbital 1s del átomo de hidrógeno, para dar los 4 enlaces sigma (σ) simples (solapamiento frontal).

Orbitales híbridos sp

Generan un ángulo de 180° y separan los electrones de enlace lo más que se puede, quedando en un plano lineal uno orientado hacia la derecha y otro hacia la izquierda.

En los alquenos, que tienen enlaces C=C, se produce una hibridación sp ² . Esta propiedad hace que la estructura de los compuestos con dobles enlaces sea una forma trigonal.

Los hidrocarburos son compuestos formados por hidrógeno y carbono que, dependiendo de su grado de saturación, son clasificados como alcanos, alquenos y alquinos, los cuales presentan un tipo de hibridación sp3, sp2, sp, es decir, enlace simple, doble y triple, que forman un ángulo entre sus enlaces de 109°, 120° y 180° ...

En la hibridación sp, un orbital s y un orbital p se hibridan para formar dos orbitales sp, cada uno con un 50% de caracter s y un 50% de caracter p. Este tipo de hibridación se requiere siempre que un átomo está rodeado de dos grupos de electrones.

La hibridación del átomo de carbono.

Los carbonos unidos a cuatro átomos, sin dobles ni triples enlaces, presentan una hibridación sp3. Los carbonos unidos a otro carbono mediante un doble enlace presentan una hibridación sp2.

Hibridación sp³ (tetravalencia del Carbono)

De esta manera, cada uno de los cuatro orbitales híbridos sp³ del carbono puede enlazarse a otro átomo, es decir que el carbono podrá enlazarse a otros 4 átomos, así se explica la tetravalencia del átomo de carbono.

Los átomos de carbono en los alcanos siempre tienen hibridación sp³, lo que quiere decir que los electrones de valencia están en cuatro orbitales equivalentes, derivados de la combinación del orbital 2s y los orbitales 2p.

A los dobles y triples enlaces se les asignan los números más bajos posibles, aunque a veces de lugar a asignar al “-ino” un número más bajo que al “-eno”. Si es posible elegir la forma de numerar, a los dobles enlaces se les asignan los números más bajos.

Los orbitales híbridos formados tienen la misma forma y una determinada orientación espacial: sp lineal; sp2 triangular plana y sp3 tetraédrica.

Los tres orbitales híbridos sp2 se dirigen hacia los vértices de un triángulo equilátero hipotético, mientras que el orbital p sin hibridar queda perpendicular al plano de los híbridos, con un lóbulo por encima y otro por debajo del plano de los mismos.

¿Cuántos tipos de orbitales híbridos existen? Hay orbitales híbridos de sp, sp², sp³, sp³d y sp³d²; los últimos dos tipos son menos comunes.