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La Química orgánica
La química que veremos este año en el grado once, es la orgánica, también llamada la química de los compuestos del carbono. El nombre engañoso orgánico, es una reliquia de los tiempos en que los compuestos químicos se dividían en dos clases: inorgánico y orgánicos, según su procedencia.
A continuación, encontrarás información para realizar el taller de la hibridación del carbono y los hidrocarburos.
Hibridación
Es el proceso de combinar orbitales atómicos de un átomo con el fin de producir igual número de orbitales híbridos, pero de características diferentes a los originales.
El concepto de hibridación se puede explicar a través de la siguiente secuencia de ejemplos:
a. El Berilio (Be) de numero atómico 4 (Z=4), tiene la siguiente distribución electrónica:
De acuerdo a la teoría del enlace de valencia, para combinarse un elemento debe tener electrones desapareados, en número igual al de los enlaces formados. De acuerdo a esta distribución electrónica, el berilio no formaría enlaces, sin embargo el Be forma dos enlaces en todos sus compuestos; y por lo tanto, para que el Be logre poseer dos electrones desapareados en su distribución electrónica, debe existir promoción o excitación electrónica, desde el subnivel 2s hasta el subnivel 2p:
Si el Be formara dos enlaces, por ejemplo, con dos átomos de hidrogeno, uno seria apareando un electrón 2s y el otro apareando un electrón 2p lo que originaria dos enlaces diferentes. Experimentalmente los enlaces entre el Be y cualquier elemento son iguales son iguales en propiedades como longitud y energía de enlace. Con el objeto de explicar este hecho real, se ha recurrido a la teoría de la hibridación, según la cual los orbitales atómicos diferentes, se combinan para formar igual número de orbitales híbridos, cada uno de ellos, igual a los demás en sus propiedades.
En el caso del Be se combina un orbital s con un orbital p produciendo dos orbitales sp, orientados uno respecto al otro en ángulo de 1800.
b. El boro, de numero atómico 5, solo posee un electrón desapareado en su distribución electrónica, sin embargo forma tres enlaces en todos sus compuestos. Para el boro, al igual que para el berilio, también hay necesidad de considerar la promoción electrónica y luego la hibridación:
Como existe combinación, o hibridación, de un orbital s con dos orbitales p, resultan tres orbitales híbridos sp2 situados en sobre un plano y separados entre si por ángulos de 1200 .
Si el boro se combina con el hidrogeno formará la molécula BH3, que será triangular planar, al igual que la hibridación correspondiente del Boro.
Como existe combinación, o hibridación, de un orbital s con dos orbitales p, resultan tres orbitales híbridos sp2 situados en sobre un plano y separados entre si por ángulos de 1200 .
Si el boro se combina con el hidrogeno formará la molécula BH3, que será triangular planar, al igual que la hibridación correspondiente del Boro.
b. El carbono de numero atómico 6 tiene la siguiente distribución electrónica:
1s2 2s2 2p2
De acuerdo a esta distribución electrónica, sólo formaría dos enlaces y produciría la molecula estable CH2, pero el carbono en todos sus compuestos forma 4 enlaces; para explicar este hecho se recurre, como en los casos anteriores, a la promoción electrónica y luego a la hibridación.
Visitar recursos de Internet
Vista los siguientes sitios web que serán de tu interés para ampliar el tema
Repasa la configuracion electronica
Hibridacion del carbono
Animacion sobre los tipos de hibridacion
Formas de los distintos orbitales atomicos
Taller: la Hibridación del carbono y los hidrocarburos
Competencia: Propone modelos para explicar situaciones
Desempeño
Interpreto el proceso de hibridación en la formación de algunas moléculas
ü Relaciono la formación de los enlaces sencillos, dobles y triples en los hidrocarburos con el proceso de hibridación sp, sp2 y sp3
ü Construyo un modelo con icopor y palos para explicar la estructura hibrida del metano, el eteno y el etino
ü Desarrollo habilidades sociales y grupales para trabajar en equipo
Comprensión de la información:
- Desarrolle las siguientes actividades:
a. Explique con ejemplos el proceso de hibridación sp, sp2, sp3
b. Complete la siguiente tabla comparativa que muestra las características principales de los tipos de hibridación
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Tipo de hibridación |
Angulo de enlace |
Forma geométrica de la molécula |
Numero de orbitales p no hibridados |
Tipo de enlace entre carbonos |
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sp3 |
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sp2 |
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sp3 |
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Indagación y experimentación
2. Con diferentes materiales como icopor, y palillos, construya la estructura hibrida del metano, el eteno y el etino. Haz clic en la foto y visita el sitio web, que te servirá de ayuda en tu proyecto
3. Investigue como influyen los diferentes tipos de hibridación (enlaces) en el comportamiento químico de las sustancias.
Interpretación grafica
4. Interprete el mapa conceptual y complete la siguiente información:
a.¿Cómo se denomina el tipo de hibridación en el que se forma un enlace sigma (σ) y un enlace pi (π )?
b.Escriba la formula general para alquinos, alcanos y alquenos
c.¿De dónde resulta la hibridación trigonal?
Interacción con la web
5. Realiza el laboratorio interactivo sobre hibridación. Observe la formación tridimensional de los diferentes tipos de orbitales. Haz clic en la foto para ir al sitio web.
Bibliografía:
CARDENAS, F Y GELVEZ, C. (2008). Química y ambiente 2. Tercera edición. Editorial McGrawHill. Bogotá. D.C. Colombia.
MONDRAGON, C;PEÑA, L; SANCHEZ, M, Y FERNANDEZ, M. (2001). Química II Santillana. Editorial Santillana. Bogotá. Colombia.
MORRINSON Y BOYD. (1998). Química orgánica. Quinta edición. Editorial Pearson Adinsso Wesley. Naucalpan de Juarez. Mexico.
AUBAD, A. ZAPATA, R Y GARCIA A. (1985). Hacia la Química 2. Primera edición revisada. Editorial Temis S.A. Bogotá. Colombia.