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Enlaces pi y orbitales híbridos sp2

Enlaces de pi y orbitales hibridados sp2. Creado por Sal Khan.

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Transcripción del video

en el vídeo pasado estábamos hablando acerca de los enlaces igme y déjame los dibujos por aquí tenemos aquí dos núcleos de dos átomos y vamos a dibujar dos órbitas híbridas sp3 que tiene aquí un pedazo pequeño y otro un poco más grande y esta es otra órbita híbrida del otro átomo y estábamos diciendo en el vídeo pasado que un enlace sigma es un enlace en el que las órbitas que están involucrados en el enlace o sea estas dos órbitas se intersecta en este pedazo en un punto que está en medio de los dos núcleos ok si trazamos una recta que pasa por los dos núcleos la intersección de los dos órbitas está sobre la línea aunque este es un enlace sigma hace sigma y bueno también hay unos enlaces que se llaman enlaces pi y estos otros enlaces y suceden déjame los dibujo por aquí dos núcleos que están un poquito más pegados y el enlace ocurre con orbitales de tipo p los orbitales de tipo p tienen esta forma de mancuernas y además estos orbitales de tipo p tienen que estar paralelos y la intersección aquí lo pueden ver sucede en dos partes de estos orbitales de un lado y del otro aunque estas dos intersecciones juntas forman en la cee y en general utilizan esta letra griega porque generalmente los enlaces ocurren entre orbitales del tipo p y pues pi es la letra griega equivalente a p pero bueno estos enlaces sigma son muchísimo más fuertes que estos enlaces pili y en realidad éstos en la sesp y sólo los vemos cuando ya tenemos un enlace sigma y se construye un enlace doble o un enlace triple ok y ahorita vamos a ver el caso del etileno para que quede claro cómo se combinan estos dos tipos de enlaces entonces pues vamos a ver al heleno que está construido de esta forma tiene dos carbonos y estos carbonos están unidos por un enlace doble cada uno de estos carbonos tiene además un enlace con dos hidrógenos que un hidrógeno dos hidrógenos y otros dos hidrógenos por acá pero bueno vamos a hacer por aquí un dibujo de más o menos cómo se ven los orbitales de todos estos átomos pero para eso vamos a tener que empezar a hablar acerca de orbitales híbridos sp2 y antes de eso me gustaría recordar un poco al metano y recordar lo que vimos en el vídeo pasado a ver tenemos por aquí el metano metano que como vimos en el vídeo pasado es un carbón que hizo cuatro enlaces con cuatro hidrógenos hay un hidrógeno por aquella que está como que saltando de la pantalla hacia ti hay un hidrógeno que se queda digamos que en la misma página que la pantalla luego hay otro hidrógeno que se está metiendo hacia el fondo de la pantalla y un hidrógeno hacia arriba también en el mismo plano de la pantalla aunque hay como un triple y vimos en el vídeo pasado el carbono hacia estos enlaces con los hidrógeno si quedan enlaces sigma y también vimos que cuando el carbono hacia un enlace con todos estos hidrógenos sus orbitales cambiaban y se transformaban en orbitales híbridos sp3 tenemos por aquí 11 s el orbital 1s y tiene 2 electrones y si encontramos un carbono solito sin que haya hecho ningún enlace entonces tiene un orbital 2s y un orbital 2 px y 12 20 y 12 pz y tiene sus electrones acomodados por aquí sin embargo vimos que cuando el carbono hace enlaces con algunos otros moléculas estos cuatro orbitales se mezclan y por lo tanto los tenemos que borrar y forman orbitales híbridos 2 s p 3 aunque forman cuatro de estos orbitales 2 732 esp 3 y 2 s p 3 y además se coloca un electrón en cada uno de estos orbitales haciendo un enlace con las otras moléculas pero además estos orbitales híbridos tienen digamos que una naturaleza de 25% s y 75% p entonces así es como se formaban los orbitales híbridos sp3 ahora regresando con el eterno que bueno es el etileno se le llama de las dos formas y se le llama así es de dos y la terminación en no o la terminación y le no de que es un al que no y es al que no porque tiene un doble enlace entre estos dos carbonos pero bueno esta molécula de etileno no va a tener orbitales como los del metano sus orbitales ya no van a ser híbridos sp3 pero ahorita va a saber a qué me refiero con esto aunque entonces vamos a ver la configuración electrónica de este carbono que tiene pues tiene su órbita el uno con sus dos electrones y después pues este carbono sigue teniendo sus cuatro órbitas además de la órbita 1s pero por el momento no voy a ponerlas es decir los peces y como podemos ver este carbono si haciendo cuatro enlaces entonces sigue teniendo sus cuatro electrones por él y solitos cada uno en su órbita y lo que va a pasar es que la órbita 2s se va a mezclar con otras dos órbitas del tipo psp2 psp 2 y sp 20 se va a quedar una órbita del tipo p completamente solita sin mezclarse con nada más gay y esto es muy importante porque es esta órbita la que va a provocar este doble enlace que esta órbita del tipo p se va a juntar con otra órbita del tipo p de este otro carbono y van a formar este enlace pi que le da una característica muy importante a esta molécula porque resulta que estos dobles enlaces como uno de los dos enlaces es y no permite que la molécula rompe pero vamos a ver a qué nos referimos más adelante entonces pues vamos a dibujar las órbitas de esta molécula por aquí tenemos por aquí este carbono y está el núcleo de nuestro carbono y tiene su orbital 1s alrededor del núcleo y además tiene tres orbitales híbridos sp2 que no es como los de cp3 que habíamos estado dibujando pero se parece mucho una cosa así con su cosita por acá y pues la verdad me gustaría que pienses que esta cosa está saliendo de la pantalla un poco hacia ti luego por aquí tenemos otro de esos orbitales híbridos sp2 que se está metiendo hacia el fondo de la pantalla y finalmente otro de estos orbitales híbridos sp2 aunque ahí nos falta dibujar este orbital de tipo p pero eso lo vamos a dejar al último antes vamos a dibujar este otro carbono su núcleo está como por acá también tiene su orbital de tipo 1s y también tiene un orbital híbrido 2 sp2 como podemos ver aquí se están interceptando estos dos orbitales y además la intersección está entre los dos núcleos entonces este es un enlace sigma luego también este carbono tiene otro orbital sp2 que sale de la pantalla hacia nosotros pero nuestra dicción y otro orbital que se mete a la pantalla aunque ya antes de dibujar a los orbitales de tipo p vamos a dibujar a los hidrógenos entonces este hidrógeno está por aquí y tiene únicamente un orbital de tipo 1s con un solo electrón girando por allí y también está este hidrógeno por aquí con su orbital 1s y este otro hidrógeno y este otro hidrógeno pero género ahora si te fijas aquí tenemos muchas intersecciones de orbitales y estas intersecciones de orbitales pues si están entre los núcleos de los átomos y por lo tanto todos estos son enlaces sigma ok que son en la sigma esto también se designa al igual que éste este bueno a ver este enlace de aquí este en la suma de estos dos carbonos es este enlace de aquí y estos enlaces de aquí con los hidrógenos pues son estos cuatro enlaces ok y ahora vamos a ver qué onda con este enlace de por aquí y este enlace pues resulta de la intersección de las órbitas de estos dos carbonos un crédito esta es una órbita que no es híbrida es una órbita p y pues la vamos a tener que dibujar muy grande en generalmente no sería tan grande pero pues necesitamos que se intersectan entonces ni modo las tuvimos que hacer muy grandes obviamente estas órbitas son muchísimo más simétricas pero pues no las podíamos dibujar de una forma tan exacta aunque podemos pensar que estas órbitas verdes las órbitas híbridas sp2 están en un plano y que estas órbitas amarillas que son las órbitas p ortogonal está ese plano o sea que saltan hacia arriba del plano que contienen las órbitas verdes pero bueno si se fijan estás órbitas que se están interceptando de una forma en la que se intersecta un enlace pi en dos lugares distintos y además esos lugares no están en medio de los núcleos entonces estas órbitas te están formando un enlace para que éstas dos intersecciones son el mismo enlace pi que bueno supongo que debería de usar otro color que está en la otra parte de este enlace y que en realidad son el mismo enlace ti qué es este enlace activo ahora este enlace en sí pues es un enlace débil en comparación con los enlaces sigma pero pues estos dos átomos de carbono ya están enlazados por este enlace sigma de aquí que los mantiene unidos y pues este nuevo enlace pi fortalece esa unión y además proporciona una propiedad muy interesante que es que ahora este átomo de carbono no puede girar sin que este otro átomo hill que sin nada más estuviera este enlace sigma entonces este átomo de carbono podría girar todo lo que quisiera dejando a este otro átomo de carbono sin moverse pero si agregamos este otro enlace pi entonces cada que este átomo gire por más poquito que giren este otro átomo va a girar en la misma dirección porque ahora están más pegados con este la cepi y cada que este átomo gire este va a girar exactamente en la misma dirección y con la misma magnitud esta rigidez entre estos dos carbonos es lo que está provocando el enlace pin bueno y ahora podemos hablar un poco acerca del equino al que también se le conoce como acetileno que lo que son dos carbonos pero ahora con un enlace triple y bueno como aquí hay tres enlaces en cada carbono no les queda nada más un enlace para obtener un hidrógeno y aquí lo que sucede es que estos tres enlaces son enlaces de tipo sigma vamos a escribirlo son enlaces sigma y estos enlaces sigma se formaron con órbitas híbridas s p esp porque resulta ahora que estos carbonos van a necesitar dos orbitales puros p para poder hacer estos dos enlaces y entonces ya sólo tiene un orbital p qué puede mezclar con su orbital 2s así es que los orbitales que forman estos enlaces sigma son híbridos pero ahora tienen una naturaleza 50% s del orbital s del carbono y 50% p porque únicamente estamos mezclando un orbital de tipo p y pues estos otros dos enlaces son de tipo p puro de hecho en este dibujo te lo puedes imaginar aquí tenemos uno de esos orbitales p de cada lado que forman este enlace pi entonces mejor vamos a dibujarlo de rojo y pues te puedes imaginar otro enlace y así como quieres al día de la pantalla bueno dos orbitales uno por cada carbono y estos dos orbitales se intersectan en dos puntos uno adelante de la pantalla y otro atrás de la pantalla y forme un enlace pi bueno espero que te haya quedado claro esto de los enlaces signo y pin