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Hibridização do tipo sp3

Química

A hibridização do tipo sp3 ocorre em qualquer molécula na qual o carbono efetue quatro ligações sigma e é resultado da “mistura” de orbitais atômicos puros.

Segundo o modelo de orbitais criado por Linus Pauling, em 1960, a ligação covalente que forma as moléculas se dá pela fusão ou interpenetração dos orbitais incompletos dos elementos envolvidos na ligação. Desse modo, conclui-se que se o elemento possui um orbital incompleto (com apenas um elétron), ele poderá realizar apenas uma ligação covalente. Já se ele tiver dois orbitais incompletos, poderá fazer no máximo duas ligações e assim sucessivamente.

Entretanto, veja os orbitais atômicos do átomo do elemento carbono, que possui o número atômico igual a 6 (Z = 6):

Representação do orbital atômico do carbono no estado fundamental

Observe que ele possui dois orbitais incompletos, portanto ele deveria realizar apenas duas ligações no máximo. Porém, não é isso que ocorre com ele. Conforme é de conhecimento de muitos, o carbono faz quatro ligações (é tetravalente), de modo que esse modelo dos orbitais não explica o caso do carbono.

Para acabar com esse impasse, foi criada uma nova teoria que explicava melhor essa questão: a Teoria da Hibridização.

Definição conceitual de hibridização

Isso significa que hibridização é uma “mistura” de orbitais puros. 

Para o carbono existem três tipos de hibridização, que são: sp3, sp2 e sp.

Para entender como a hibridização ocorre, vejamos o primeiro tipo de hibridização do carbono, o tipo sp3:

Esse tipo de hibridização ocorre na molécula do metano (CH4). Observe que são quatro ligações covalentes idênticas entre o carbono, que é o elemento central, e quatro hidrogênios. Assim, veja qual é o orbital incompleto do hidrogênio:

Representação do orbital atômico do hidrogênio

Como cada hidrogênio possui um orbital do tipo s incompleto, é necessário receber mais um elétron, ou seja, cada um realiza apenas uma ligação covalente com o carbono. Por isso o carbono precisa estar com quatro orbitais incompletos. Como isso ocorre? Por meio da hibridização.

Quando um elétron do orbital 2s absorve energia, ele passa para o orbital 2p que está vazio. Assim, dizemos que esse salto do elétron do subnível 2s para o 2p é uma “promoção” do elétron. Desse modo, o carbono fica em seu estado excitado ou ativado, com quatro orbitais hibridizados, disponíveis para realizar as ligações covalentes:

Representação do processo de hibridização do carbono

Veja que os orbitais híbridos formados são equivalentes entre si, porém diferentes dos orbitais puros originais.

Desse modo, ocorre a ligação entre o orbital s de cada um dos quatro átomos de hidrogênio com esses quatro orbitais hibridizados do carbono:

Representação da hibridização na molécula de metano

Conforme visto acima, a molécula do metano apresenta uma estrutura de tetraedro regular, com as quatro nuvens eletrônicas em cada vértice e ângulos adjacentes de 109º28’. Visto que a ligação foi realizada entre um orbital s de cada hidrogênio e um orbital hibridizado sp3 para cada ligação, temos então que são quatro ligações sigma s-sp3s-sp3).


Por Jennifer Fogaça
Graduada em Química

DEIXE SEU COMENTÁRIO
  • Simonysegunda-feira | 01/09/2014 16:20Hs
    O texto tem pouca informação mas pela simplicidade dá pra entender.
  • Giovaniterça-feira | 06/05/2014 18:22Hs
    Nossa, muito boa explicação. Melhor que meu professor. Nota 1000
  • fabianasexta-feira | 07/03/2014 01:18Hs
    conteúdo 10!!
  • Yola kiangalita yorkinhahquinta-feira | 11/07/2013 07:30Hs
    Gostei muito
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