El documento describe los conceptos de hibridación de orbitales, tipos de enlaces químicos y geometrías moleculares. Explica que la hibridación sp, sp2 y sp3 de los orbitales del carbono determina la forma molecular, siendo lineal para sp, planar triangular para sp2 y tetraédrica para sp3. También cubre los enlaces sigma y pi, la teoría de orbitales moleculares y proporciona ejemplos como el metano y eteno.

1. U.T.F.S.M. Q. & S.

2. U.T.F.S.M. Q. & S.

3. U.T.F.S.M. Q. & S.

4. U.T.F.S.M. Q. & S.

5. U.T.F.S.M. Q. & S.

6. U.T.F.S.M. Q. & S.

7. U.T.F.S.M. Q. & S.

8. U.T.F.S.M. Q. & S.

9. U.T.F.S.M. Q. & S.

10. U.T.F.S.M. Q. & S.

11. U.T.F.S.M. Q. & S.

12. U.T.F.S.M. Q. & S.

13. U.T.F.S.M. Q. & S.

14. U.T.F.S.M. Q. & S.

15. U.T.F.S.M. Q. & S.

16. Enlace C-C, Hibridación de orbitales
 Orbitales híbridos sp3:

17. Enlace C-C, Hibridación de orbitales
 Orbitales híbridos sp3:
sp3
sp3
sp3
sp3
Geometría (forma) molecular tetraédrica
Los 4 orbitales sp3 tienen ángulos de
109,5º entre sí y forman un tetraedro.

18. Enlace C-C, Hibridación de orbitales
 Orbitales híbridos sp2:
p

19. Enlace C-C, Hibridación de orbitales
 Orbitales híbridos sp2:
Geometría (forma) molecular triangular plana
Los 3 orbitales sp2 están en el mismo plano con ángulos de 120º
entre sí y formando un triangulo.
El orbital p restante se sitúa perpendicular a este plano.
Vista superior
Vista lateral
sp2
sp2
sp2
sp2
sp2
sp2
p

20. Enlace C-C, Estructura del electrónica del C

21. Enlace C-C, Hibridación de orbitales
 Orbitales híbridos sp:
p
p

22. Enlace C-C, Hibridación de orbitales
 Orbitales híbridos sp:
sp sp
p
p
Geometría (forma) molecular lineal
Los 2 orbitales sp están alineados (180º).
Los 2 orbitales p restantes se sitúa perpendiculares a esta
línea.

23. Enlace C-C, Hibridación de orbitales, Resumen
 Las formas de las moléculas enlazadas por orbitales híbridos está
determinada por los por los ángulos entre estos orbitales:
o Hibridación sp: forma lineal con ángulos de 180° (ej: etino C2H2)
o Hibridación sp²: forma trigonal (triángulo) plana con ángulos de 120°.
Por ejemplo: BCl3, eteno (C2H4)?.
o Hibridación sp³: forma tetraédrica con ángulos de 109.5°. Por
ejemplo CCl4, Metano (CH4)?.

24.  El tipo de hibridación determina la geometría molecular la cual se
resume en el siguiente cuadro:
Geometría molecular tetraédrica.- El
carbono se encuentra en el centro de un
tetraedro y los enlaces se dirigen hacia los
vértices.
Geometría triangular plana.- El carbono se
encuentra en el centro de un triángulo. Se
forma un doble enlace y dos enlaces
sencillos.
Geometría lineal.- Se forman dos enlaces
sencillos y uno triple.
Enlace C-C, Hibridación de orbitales, Resumen

25. Enlace C-C, Enlaces sigma y pi
 Como dijimos el enlace covalente se produce por solapamiento de
orbitales atómicos (hibridados o no)
 Existen dos tipo de solapamientos (o enlaces)
Enlace sigma σp-p
(solapamiento lineal)
Enlace pi πp-p
(solapamiento lateral)

26. Enlace C-C, Orbitales Moleculares
 La “teoría del orbital molecular”, supone que cuando dos
orbitales atómicos se solapan para formar un enlace, forman un
orbital molecular, en el que “estarán” los dos “electrones
compartidos”.
 Este orbital “pertenece” a toda la molécula (o a los 2 átomos
enlazados)
 Este modelo intenta calcular directamente estos orbitales
moleculares (su forma, etc.).
 Matemáticamente es más complicado que la teoría del enlace de
valencia (pero ambas teoría llegan a las mismas conclusiones)
 De forma muy resumida la teoría afirma que por cada par de
orbitales atómicos de 2 átomos que se unen, se forman 2
orbitales moleculares.

27. Enlace C-C. Orbitales Moleculares
 Por cada par de orbitales atómicos de 2 átomos que se unen, se
forman 2 orbitales moleculares:
o 1 Orbital molecular enlazante: Es un orbital en el que la probabilidad de
que el par de electrones compartido esté entre los átomos (zona
internuclear) es muy alta.
Contrarresta la repulsión de los núcleos y colabora mantenerlos unidos
o 1 Orbital molecular antienlazante: Es un orbital en el que la probabilidad
de que el par de electrones compartido esté entre los átomos (zona
internuclear) es baja
No colabora mantener unidos los átomos

28. Enlace C-C, Enlaces Moleculares
 Afortunadamente los orbitales enlazantes tienen menor energía que
los antienlazantes y el par de electrones se sitúa preferiblemente en
el orbital enlazante

29. Enlace C-C, Enlaces Moleculares
 Afortunadamente los orbitales enlazantes tienen menor energía que los
antienlazantes y el par de electrones se sitúa preferiblemente en el orbital
enlazante

30. Enlace C-C, Enlaces Moleculares

31. Enlace C-C, Geometría molecular, ejemplos
 Ejemplo 1: Metano: Enlaces simples C-H  sigma sp3-s (σsp3-s )
Representación de
orbitales
Molécula de metano
(representación de varillas y
de esferas)
Fórmula molecular
(desarrollada)

32.  Ejemplo 2: Etano:
o Enlaces simples C-H: sigma sp3-s (σsp-s )
o Enlace simple C-C: sigma sp3-sp3 (σsp3-sp3 )
Molécula de Etano
(representación de varillas y
de esferas)
Fórmula molecular
(desarrollada)
Representación de
orbitales
Enlace C-C, Geometría molecular, ejemplos

33.  Ejemplo 3: Eteno:
Molécula de Eteno
(representación de varillas)
Fórmula molecular (desarrollada)
o Enlaces simple C-H: sigma sp2-s
o Enlace doble C-C:
o 1 sigma sp2-sp2 (σsp2-sp2)
o 1 pi p-p (πp-p )
Representación de
orbitales
Enlace C-C, Geometría molecular, ejemplos

34.  Ejemplo 3: Eteno:
Molécula de Eteno
(representación de varillas y
de esferas)
Fórmula molecular (desarrollada)
Representación de orbitales
o Enlaces simple C-H: sigma sp2-s
o Enlace doble C-C:
o 1 sigma sigma sp2-sp2 (σsp2-sp2)
o 1 pi p-p (πp-p )
Enlace C-C, Geometría molecular, ejemplos

35.  Ejemplo 4: Etino: o Enlaces simple C-H: sigma sp-s
o Enlace triple C-C:
o 1 enlace “sigma” sp-sp (σsp-sp)
o 2 enlaces “pi” p-p (πp-p )
Representación
de orbitales
Fórmula
molecular
(desarrollada)
Molécula de Etino
(representación de varillas)
Enlace C-C, Geometría molecular, ejemplos

36. Ejercicio 1: Indica la hibridación que cabe esperar en cada uno de los
átomos de carbono que participan en las siguientes moléculas:
CHC–CH2 –CHO;
sp sp sp3 sp2
CH3 –CH=CH–CN
sp3 sp2 sp2 sp

37. U.T.F.S.M. Q. & S.
Ejercicio 2: El fosgeno (COCl2) es un gas tóxico utilizado en múltiples
aplicaciones como por ejemplo en la fabricación de plásticos y pesticidas
y que también se uso como arma química en la 1º guerra mundial. ¿Qué
hibridación presentará el átomo central y que geometría?, serán los
ángulos de enlaces iguales en todos los casos?
Determinar la estructura de LEWIS de dicha molécula