O que é hibridização?
O processo de união ou fusão dos orbitais atômicos incompletos recebe o nome de hibridização. Trata-se de um fenômeno que aumenta o número de ligações covalentes que um átomo pode fazer. Continue lendo para saber mais sobre o processo.
O que é hibridização?
O processo de hibridização consiste na fusão ou união de orbitais atômicos incompletos. Esse fenômeno aumenta a quantidade de ligações covalentes que um átomo pode fazer. O orbital é a região do átomo em que existe mais probabilidade de encontrar um elétron.
O conceito de hibridização, na química, descreve o rearranjo das órbitas dos átomos em uma molécula. Isso acontece para formar novas ligações covalentes e permite que os átomos se unam de forma eficiente. As geometrias moleculares se tornam, então, estáveis.
Esse processo é estudado com frequência nos átomos de carbono, em que é especialmente importante a compreensão da estrutura e propriedades dos compostos. Orbitais atômicos são as regiões nas quais os elétrons ficam mais propensos a serem encontrados em torno do núcleo de um átomo.
A hibridização consiste na combinação de orbitais atômicos distintos para a formação de um conjunto de orbitais híbridos. Eles são usados para a formação de ligações covalentes na molécula.
Para entender o processo de hibridização é importante saber o número de ligações que um átomo faz. Também é essencial saber alguns pontos relevantes sobre o átomo, a seguir iremos repassar esses tópicos.
Relembrando tópicos importantes sobre a hibridização
Abaixo você pode conferir alguns tópicos relevantes sobre o processo de hibridização. Confira abaixo.
Subníveis de energia
Um átomo apresenta os seguintes subníveis de energia:
- s,
- p,
- d,
- f.
Quantidade de orbitais por subnível
Em cada subnível de energia há uma quantidade de orbitais diferente. Confira abaixo:
- Subnível s: 1 orbital;
- Subnível p: 3 orbitais;
- Subnível d: 5 orbitais.
Confira abaixo a representação genérica dos orbitais:
Segundo Pauli, um orbital pode ter, no máximo, 2 elétrons com spins (movimentos de rotação contrários). De acordo com Hund, um orbital de um subnível apenas recebe seu segundo elétron se os demais orbitais desse subnível tiverem recebido um primeiro elétron.
Distribuição eletrônica
A compreensão da hibridização e do número de ligações realizada por um átomo é crucial realizar a distribuição eletrônica no diagrama de Linus Pauling.
Máximo de elétrons de cada subnível
Confira abaixo o máximo de elétrons de cada subnível:
- s = 2 elétrons;
- p = 6 elétrons;
- d = 10 elétrons;
- f = 14 elétrons.
Exemplo
Essa revisão de conceitos é importante para a compreensão do que o processo de hibridização. Para explicar com mais detalhes esse conceito usaremos o elemento químico boro (número atômico = 5). A distribuição eletrônica do boro é feita da seguinte forma:
Podemos observar nessa distribuição que o boro possui 2 elétrons no subnível s e 1 elétron no subnível p em sua camada de valência.
O boro possui somente 1 orbital incompleto, dessa forma ele deveria realizar somente uma ligação covalente. Isso porque o número de ligações tem relação direta com o número de orbitais incompletos.
Quando o átomo de boro recebe energia do meio externo passa a ficar com seus átomos excitados, especialmente os da camada de valência. Dessa forma um dos elétrons do orbital s sai e ocupa um dos orbitais p vazios. O resultado é 3 orbitais atômicos incompletos, da forma como podemos conferir abaixo:
União de orbitais
O processo de hibridização consiste na união do orbital incompleto s com os orbitais incompletos p. Essa fusão é chamada de hibridização sp2 por se caracterizar como a junção de um orbital s com dois p.
Outros elementos químicos que também sofrem o processo de hibridização, além do boro, são:
- enxofre (S);
- Xenônio (Xe);
- fósforo (P);
- carbono (C);
- berílio (Be).
Hibridização do carbono
O conceito de hibridização do carbono é importante na química orgânica. Esse conceito explica como os átomos de carbono podem ter seus elétrons de valência (elétrons que estão mais externos do átomo) rearranjados. Assim são formados híbridos de orbitais atômicos permitindo a formação de ligações químicas em compostos orgânicos.
Essa reorganização dos elétrons se dá para que a molécula alcance uma geometria ideal, maximizando assim a estabilidade molecular. Átomos de carbono apresentam quatro elétrons na sua última camada. Devido a isso, tendem a formar ligações covalentes para chegarem a uma configuração semelhante a um gás nobre.
Para atingirem essa estabilidade, os átomos de carbono passam por um processo de hibridização em que seus orbitais atômicos são combinados para formar quatro novos orbitais. Esses orbitais são chamados de orbitais híbridos sp3. Esse tipo de hibridização leva a uma geometria tetraédrica em torno do átomo de carbono.
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