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Hibridização do carbono

Química

A hibridização do carbono é o fenômeno natural que faz com que esse elemento possa realizar quatro ligações químicas.
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Define-se como hibridização a união de orbitais atômicos incompletos. Um orbital é classificado como incompleto quando ele apresenta apenas um elétron em seu interior em vez de dois. Veja uma representação de um orbital incompleto e um orbital completo:


Na imagem A, temos um orbital completo; na imagem B, um orbital incompleto.

A hibridização é um fenômeno natural quee ocorre com alguns elementos químicos, como o Fósforo, o Enxofre, o Carbono etc. A hibridização do Carbono permite que os átomos desse elemento sejam capazes de realizar quatro ligações químicas, ou seja, o carbono só realiza quatro ligações após sofrer o fenômeno da hibridização.

Mas por que o carbono sofre hibridização e realiza quatro ligações? Para entender esse fenômeno, temos que conhecer a distribuição eletrônica desse elemento:

Na distribuição eletrônica do carbono, percebemos que o subnível 1s está completo (com dois elétrons), o 2s está completo (com dois elétrons) e o subnível 2p está incompleto (o subnível p suporta seis elétrons, mas há somente dois). Distribuindo os elétrons do 2p de forma representativa, temos que:

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O subnível p apresenta três orbitais – no caso do carbono, dois deles estão incompletos e um está vazio. Por essa razão, esse elemento deveria realizar apenas duas ligações, já que o número de orbitais incompletos sempre determina o número de ligações.

No entanto, ao receber energia do meio externo, os elétrons presentes no Carbono são excitados. Assim, um dos elétrons presentes no subnível 2s desloca-se para o orbital do subnível p que estava vazio:


Orbitais do Carbono antes e após o recebimento de energia do meio externo

Assim sendo, o carbono fica com quatro orbitais incompletos no seu segundo nível. Em seguinda, o orbital do subnível 2s une-se aos três orbitais p, o que configura o fenômeno de hibridização.


Orbitais do Carbono após hibridização


Por Me. Diogo Lopes Dias

Carbono realizando quatro ligações químicas
Carbono realizando quatro ligações químicas

Gostaria de fazer a referência deste texto em um trabalho escolar ou acadêmico? Veja:

DIAS, Diogo Lopes. "Hibridização do carbono"; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/hibridizacao-carbono.htm. Acesso em 20 de outubro de 2019.

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Lista de Exercícios
Questão 1

O número de ligações químicas que um átomo é capaz de realizar está relacionado com o número de orbitais atômicos incompletos que ele apresenta em sua camada de valência. Assim sendo, qual das relações propostas a seguir não está de acordo com essa teoria?

a) Cloro, capaz de realizar uma ligação química.

b) Hidrogênio, capaz de realizar uma ligação química.

c) Carbono, capaz de realizar duas ligações químicas.

d) Nitrogênio, capaz de realizar três ligações químicas.

e) Oxigênio, capaz de realizar duas ligações químicas.

Questão 2

Dada a fórmula estrutural abaixo:

Qual dos elementos químicos presentes nessa estrutura sofre o fenômeno denominado de hibridização?

a) Hidrogênio

b) Carbono

c) Oxigênio

d) Nitrogênio

e) Flúor

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