1. Química
Aulas 17 e 18 – hibridização
O fenômeno da Hibridização de orbitais consiste na transferência de elétrons entre os orbitais s e p de um átomo. São
três tipos: SP3, SP2 e SP. É como se os orbitais s e p se misturassem, dando condições aos átomos de formar ligações
que, sem a existência dos orbitais híbridos, seriam teoricamente impossíveis de existir.
I) HIBRIDIZAÇÃO SP3 – Carbono Tetraédrico
A Hibridização SP3 acontece quando 1 orbital S transfere elétrons para 1 orbital P, distribuindo melhor os elétrons
entre os orbitais ligantes Tomemos como exemplo a Hibridização do 6C:
6C: 1s2 2s2 2p2. Para a camada de valência, temos a seguinte distribuição dos elétrons (como o orbital s suporta 1
par de elétrons e o orbital p, 3):
s p
↑↓ ↑ ↑
2s2 2p2
Para o entendimento do por que da formação de orbitais híbridos, vou adiantar o conceito de Ligação Covalente,
que é o compartilhamento de elétrons entre dois átomos para ambos alcançarem a estabilidade. Porém, só se
para que a estabilidade seja atingida, só se pode compartilhar 1 elétron por orbital, pois, imagine você, o
compartilhamento do par de elétrons do orbital daria um trabalho enorme, pois seria como se a ligação “pipocasse”
de um átomo para o outro, ora os elétrons ligantes pertencendo a um, ora a outro. isso não é um
compartilhamento, concorda?
Com base nisso, perceba: Há um orbital p vazio e 2 semipreenchidos. para que o átomo atinja a estabilidade, ele
precisa preencher todos os espaços vazios com elétrons, mas como? Um orbital vazio precisa de 2 elétrons para
se preencher e isso é impossível. Ou seja, o átomo precisa de 4 elétrons para atingir a estabilidade, mas só tem
condições de receber 2. Então o átomo tem uma “sacada”, veja:
s p s p
↑↓ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↓
2s2 2p2 2s1 2p3
Perceba que o átomo só mudou a posição do elétron de 2s para 2p, não mudou o número de elétrons, só
a configuração dele entre os subníveis de um mesmo nível. É como se o átomo realizasse uma ligação
entre os subníveis e, assim, eles passassem a ser um subnível só. Ou seja, como temos 1s e 3p:
SP3
↑ ↑ ↑ ↓
2s1 2p3
O átomo continua precisando realizar 4 ligações, mas, agora, ele tem condições de compartilhar 1 elétron
por orbital.
Quando há o preenchimento de todos os orbitais SP3, forma-se uma ligação denominada sigma (σ).
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2. Na prática, é isso que acontece com o carbono hibridizado SP3 é isso (como em cada ligação é pareado 1
elétron):
A setinha preta significa o
elétron do orbital sp3, a
setinha em vermelho indica
o elétron pareado. Os σ
orbitais vermelhos são os ↑↓
orbitais híbridos e os
amarelos são os orbitais de 2s1 ↑↓
outro átomo que se ligou ao 2p3
Carbono. Considerando que σ
cada orbital faz uma
ligação, separamo-los para
ficar mais “entendível” 2p3
C 2p3
σ
(Considere isto em todos os
↑↓
exemplos). ↑↓
σ
Perceba que a hibridização do tipo SP3 consiste em 4 ligações sigma. Aproveito agora para definir o
conceito de Ligação Química Covalente, que iremos precisar no futuro: Tal ligação química é uma
sobreposição de orbitais, onde acontece o compartilhamento de elétrons.
II) HIBRIDIZAÇÃO SP2 – Carbono Trigonal
A Hibridização SP2 acontece quando há a transferência de elétrons do orbital s para o orbital p, mas, ao
contrário da hibridização SP3, apenas 2 orbitais p se juntam ao orbital s, sobrando 1 orbital p “puro”.
Como? Veja o caso do 6C:
s p
↑↓ ↑ ↑
2s2 2p2
SP3
↑ ↑ ↑ ↓
2s1 2p3
SP2 Puro
↑ ↑ ↑ ↓
2s1 2p2 2p1
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3. Quando temos 1 orbital p “puro”, ele tende a formar uma ligação sigma sobre outra ligação sigma. Tal
ligação recebe o nome de ligação pi (π).
σ
↑↓
π
2s1 2p1 (Puro) ↑↓
σ 2p2 C 2p2 ↑↓
σ
↑↓
III) HIBRIDIZAÇÃO SP – Carbono Linear
A hibridização SP consiste na transferência de elétrons do orbital s para o orbital p, mas se formam um
orbital SP e dois p “puros”. Vejamos, mais uma vez, o exemplo do 6C:
s p
↑↓ ↑ ↑
2s2 2p2
SP3
↑ ↑ ↑ ↓
2s1 2p3
SP2 Puro
↑ ↑ ↑ ↓
2s1 2p2 2p1
SP Puro Puro
↑ ↑ ↑ ↓
2s1 2p1 2p1 2p1
A estrutura de uma molécula com Carbono hibridizado SP pode ter duas formas, dependendo do lado
para onde a ligação pi “cair”:
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4. Com a ligação pi “caindo” sobre uma ligação sigma:
π π
2p1 (Puro) ↑↓ 2p1 (Puro) 2p1 (Puro) ↑↓ 2p1 (Puro)
↑↓
σ
2sp C 2sp ↑↓
σ
Ou com a ligação pi “caindo” sobre outra ligação pi:
π
2p1 (Puro) ↑↓ 2p1 (Puro)
↑↓
σ
2sp C 2sp
2p1 (Puro) ↑↓
↑↓
2p1 (Puro)
σ
π
IV) EXEMPLOS DE MOLÉCULAS HBRIDIZADAS:
Hibridização SP3: Molécula do Metano.
Hibridização SP2: Molécula do Eteno
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5. Hibridização SP.1: Molécula do Etino
Hibridização SP.2: Molécula do Propandieno
V) APLICAÇÕES DA HIBRIDIZAÇÃO:
Usaremos o conceito de hibridização na química orgânica para classificar cadeias e nomear compostos.
Para isso, não precisaremos tanto de todos estes conceitos. (Agora creio que os senhores irão sentir
desgosto deste site) Todos estes conceitos complicados podem ser substituídos pelas seguintes idéias
centrais:
• Carbonos com 4 ligações simples (Sigma) são hibridizados SP3.
• Carbonos com 1 ligação dupla (Sigma e Pi) e 2 ligações simples (Sigma) são
hibridizados SP2.
• Carbonos com 2 ligações duplas (Sigma e Pi) ou 1 ligação simples (Sigma) e 1 ligação
tripla (2 pi e 1 sigma) são hibridizados SP.
revisão geral – hibridização de orbitais
Carbonos com 4 ligações simples (Sigma) são hibridizados SP3.
Carbonos com 1 ligação dupla (Sigma e Pi) e 2 ligações simples (Sigma) são hibridizados SP2.
Carbonos com 2 ligações duplas (Sigma e Pi) ou 1 ligação simples (Sigma) e 1 ligação tripla (2 pi e 1 sigma) são
hibridizados SP.
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