Hibridación del carbono

El carbono es un elemento químico sólido cuando se encuentra a temperatura ambiente y dependiendo de las condiciones puede encontrarse en la naturaleza de diferentes formas. Es considerado como uno de los elementos más importantes de la química orgánica y es además, una parte esencial en todos los seres vivos. Es también un elemento básico en al formación de conexiones orgánicas y suelen formar diferentes enlaces cuando mezclan orbitales contribuyendo así a la formación de diferentes estructuras y propiedades.

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Hibridación

¿Qué es la hibridación del carbono?

La hibridación del carbono es un tipo de mezcla de orbitales considerados puros en un estado excitado para de esta manera poder formar orbitales híbridos que sean equivalentes y que tengan una determinada orientación en el espacio.

En qué consiste

La hibridación del carbono consiste en la combinación que se da entre dos orbitales atómicos puros para de esta manera lograr crear un orbital nuevo el cual es considerado como un híbrido y que además cuenta con una serie de características propias. Para poder explicar en qué consiste, es necesario tener en cuanta las características que posee la capa orbital del carbono como por ejemplo la forma, energía y el tamaño, todas ellas dependen en todo momento de la configuración electrónica que posea cada uno de sus átomos.

Las características que poseen los orbitales siempre van a depender de la disposición que posean los electrones, desde el que está más cerca del núcleo hasta el que está en la parte más externa o capa de valencia. Es importante también recordar que, los únicos electrones que tienen la capacidad de poder formar un enlace son aquellos que se encuentran en los niveles más externos, por eso, cuando se puede crear el enlace entre dos átomos se produce una superposición de orbitales.

De esta forma se entiende que la hibridación es un fenómeno que pertenece estrictamente a las moléculas del átomo y que éstos pueden aportar orbitales atómicos puros produciendo la misma cantidad de orbitales híbridos que hacen posibles los enlaces entre los elementos.

Para qué sirve la hibridación del carbono

La hibridación del carbono sirve para pode conocer y demostrar la geometría y los diferentes tipos de propiedades que tienen las moléculas de carbono que no pueden ser demostradas utilizando la teoría del enlace-valencia. Sirve para poder darle a la composición de los orbitales de los átomos un mismo átomo para de esta manera lograr tener orbitales que sean híbridos.

Características

Las principales características de la hibridación del carbono son las siguientes:

• Es una mezcla que se da entre orbitales considerados como puros.
• Es una ley que se aplica en el campo de la química.
• Sirve para poder demostrar la geometría y las diferentes propiedades que tienen las moléculas.
• Atribuye la composición de orbitales puros para formar orbitales híbridos.
• Los orbitales para poder ser sometidos a la hibridación deben de estar en un estado de excitación.
• En el caso del carbono, los orbitales que están en el nivel dos logran acomodar 4 electrones en un orbital híbrido conocido como sp.
• El carbono puede compartir hasta cuatro electrones de valencia.
• Los átomos de carbono que se forman con la hibridación pueden formar cadenas de átomos y anillos.

Tipos de hibridación del carbono

Existen tres diferentes tipos de hibridación del carbono los cuales son:

Tipo sp³

Se basa en el resultado de la combinación del orbital s y de los orbitales p para conseguir al final de la unión cuatro orbitales que resultan ser idénticos entre sí, esto produce un carbono de cuatro enlaces sencillos pero idénticos. A este tipo de enlace formado se le conoce como sigma. Presentan una geometría estructural tetraédrica debido a los efectos de repulsión que se dan entre los electrones que se encuentran conformando al átomo y esto permite que los enlaces adquieran la máxima cantidad de separación entre los enlaces adyacentes.

Tipo sp²

Sus características más relevantes incluyen la combinación del orbital s y los dos orbitales p, para dar como resultado un orbital p no híbrido. Este tipo de orbital tiene la capacidad de formar un enlace de traslape lateral y la combinación de sus orbitales tiene además una estructura geométrica de tipo trigonal plano, por lo que el ángulo que se forma entre los enlaces híbridos tendrá una medida de 120°.

Tipo sp

Es la combinación del orbital s con un único orbital p. Esta unión produce una estructura de tipo lineal que posee un ángulo de 180°. En él, los orbitales p no híbridos se traslapan de forma lateral y son los que forman un enlace tripe, con dos enlaces tipo pi.

Importancia de la hibridación del carbono

Su principal importancia radica en la capacidad que se adquiere por medio de la hibridación del carbono de poder crear nuevos compuestos químicos y nuevas moléculas por medio de la unión de dos átomos considerados como elementales. Por medio de este proceso también es posible la creación de orbitales con mayor estabilidad, lo que hace que los enlaces de las moléculas también sean más estables.

Qué otros elementos además del carbono presentan hibridación

Además del carbono, es posible realizar la hibridación en elementos como el silicio, el azufre, oxígeno y nitrógeno. Estos elementos pueden ser sometidos a este proceso utilizando alguno de los tres tipos de hibridación que existen. La hibridación puede también darse en los elementos que se encuentran ubicados en el grupo 4 y 5 de la Tabla Periódica, estos elementos por lo general son suministrados de luz o de calor.