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Contenido principal
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Transcripción del video

en este vídeo vamos a fijarnos en la hibridación sp3 que podemos hallar en el metano y en el etano así que vamos a empezar con el metano verdad esto es ch4 y si queremos dibujar una estructura de puntos para el meta no podríamos empezar con el carbono verdad del carbono tiene sus cuatro electrones de valencia y luego ponemos los 4 hidrógenos que están alrededor de este carbono verdad y cada uno de esos hidrógenos tiene un electrón de valencia déjeme ponerlo un poco más cercano que tenemos estos cuatro electrón perdón 4 hidrógenos con su electrón verdad ahí tenemos una estructura de puntos pero es una estructura de puntos de louis verdad y usualmente lo que vemos es algo así tenemos un carbono con cuatro líneas que conectan a los hidrógeno es verdad esto es más o menos lo que observamos y en el metano cada uno de estos enlaces son equivalentes en términos de cosas como por ejemplo la longitud de los de los enlaces y la energía así que los cuatro electrones de valencia del carbono que que déjeme por ejemplo primero remarcar los estos cuatro electrones que están alrededor del carbono los podemos traer a esta tabla que puesto aquí así que podemos poner dos electrones en el 1 en ser verdad aquí tenemos dos electrones en el 1 en c-2 electrones en el 2 ese y finalmente tenemos dos electrones para cada uno de estos orbitales p verdad y por supuesto estamos suponiendo que ya conoce sobre configuración electrónica aunque ella sí que vamos a fijarnos en esto si por ejemplo nos fijamos en los cuatros electrones de valencia verdad que tenemos digamos y los si nos fijamos en ellos en la anotación de los orbitales que tenemos en esta tabla eso corresponde a estos 4 de junio y marcarlos en otro color corresponde a estos cuatro electrones que tenemos por aquí verdad pero eso implicaría que es que el carbono sólo podría formar dos enlaces porque tenemos estos dos electrones que no tienen pareja justamente aquí verdad y por supuesto todo esto tiene distintos niveles de energía y por lo tanto lo que veríamos de manera experimental no corresponde con la estructura de puntos verdad no no no cacha digamos la idea de la configuración electrónica que hemos dibujado aquí verdad así que para explicar esa diferencia linus pauling vino con un con la idea de hibridación y lo primero que dijo fue lo siguiente que podríamos tomar estos electrones que tenemos en el en el orbital 12s y podríamos eliminar uno de ellos digamos podríamos quitar este de aquí y moverlo a uno de los orbitales pp que tenemos justamente aquí aunque y justamente como lo hemos movido hasta este momento así que ya lo vimos a este orbital p y ahora estamos en un estado excitado verdad así que tenemos la oportunidad para el carbono de formar cuatro enlaces sin embargo estos electrones no no son digamos equivalentes en el sentido de energías y que linus pauling dijo que hagamos algo algo más vamos a promover este orbital 2 efe vamos a vamos a mover lo digamos en ésta en esta dirección ok vamos a poner lo digamos aquí y lo que estamos pensando con esta imagen es que estamos promoviendo la cancha digamos la energía que tiene este orbital y en caso contrario con estos orbitales p vamos a disminuir su energía digamos o que entonces tenemos aquí estos cuatro orbitales en donde uno de ellos corresponde al orbital s y tres de ellos a orbitales p muy bien y por supuesto cada uno de ellos tenía un electrón en cada uno de ellos aunque ahí tenemos un electrón en cada uno de estos orbitales finalmente lo que vamos a hacer es hibridar los es decir éste ya no va a ser un honor vital ese va a ser un orbital el cp3 éste ya no va a ser un orbital pp va a ser un orbital esp 3 y lo mismo pasa con nosotros orbital es verdad va a ser un esp 3 es decir estamos hibridando los orbitales la idea central es que estamos tomando un poco digamos de las características s y un poco de las características pie y estamos brindando los dos juntos en nuevos orbyt nuevos orbitales verdad y cómo estamos tomando parte de un orbital s y 3 orbitales p estamos por eso es que se les conoce como orbitales híbridos esp 3 y así obtenemos lo que estábamos buscando porque ahora tenemos cuatro electrones que no tienen su pareja verdad así que el carbono puede formar cuatro enlaces nuevos y digamos son iguales en energía así que esa es la idea de la hibridación muy bien ahora vamos a pensar en las características o en la figura que tienen estos nuevos orbitales nosotros sabemos que los orbitales se tienen digamos como una figura de tipo más o menos esférico verdad este es el tipo esférico que tenemos en los orbitales ese verdad y tenemos uno sólo estamos tomando un orbital s y sabemos que los orbitales pp tienen cómo está esta forma del lóbulo verdad más o menos tienen esta forma del óvulo y debería corregir esta segunda parte porque debe ser igual verdad y de esto tenemos tres entonces qué es lo que obtenemos vamos a tener ahora cuatro figuras que más o menos son de tipo lóbulo por arriba pero tienen una lóbulo mucho más pequeño por abajo verdad ahora digamos que el orbital final digamos el orbital híbrido final contiene digamos el 25 por ciento características s mientras que el 75 por ciento tiene características del orbital pp y nuevamente esto se debe simplemente porque partimos de un orbital s y 3 orbitales p muy bien entonces vamos a volver al metano ahora nosotros sabemos que este cargo no tiene una hibridación sp3 así que vamos a tratar de hacer un dibujo por aquí abajo muy bien así que primero pintemos nuestro carbono ahí tenemos nuestro carbono y vamos a dibujar los 4 orbitales sp3 verdad y nuevamente cuando dibujamos los orville a los orbitales perdón vamos a ignorar los digamos estos glóbulos pequeños que tenemos por detrás verdad así que esto es sólo para que no nos confunda tenemos nuestros cuatro orbitales digamos tenemos aquí el este de aquí este otro tenemos otro orbital y el cuarto verdad y finalmente tenemos que mostrar por supuesto que cada uno de estos orbitales tiene un electrón en el que ahí están nuestros cuatro electrones que de hecho lo podemos ver justamente de aquí que cada uno de éstos tiene está en un en un nuevo orbital digamos del tipo sp3 verdad que es híbrido muy bien entonces ahí tenemos nuestro electrón en cada uno de ellos y cuando estamos hablando del metano nosotros sabemos que el carbono está unido a cuatro hidrógenos verdad y cada hidrógeno tiene un orbital ese que es que que no está hibridado verdad así que cada hidrógeno va a tener un orbital efe que no está hibridado verdad cada uno de ellos tiene uno de estos orbitales ese verdad y aquí tenemos nuestros cuatro hidrógenos 1234 verdad y tiene su electrón en este orbital ahí están los cuatro electrones correspondientes a los hidrógenos esto es simplemente una digamos una imagen de lo que sería la molécula del metano por datos esos hidrógenos ya los hemos puesto y podemos observar que en el enlace forma justamente aquí déjenme marcarlo con otro color los enlaces se forman justamente aquí en donde tenemos un traslape entre los orbitales esto es justamente donde se forman los enlaces y es justamente porque estamos compartiendo electrones verdad y esto en química se le conoce como los enlaces sigma todos éstos corresponden a enlaces sigma muy bien entonces en vez de decir que tenemos enlaces simples o digamos simple se refiere a que sólo es digamos lo que tenemos en la estructura de puntos como una sola línea verdad esto simplemente en química se le conoce como enlace sigma y como podemos observar en este dibujo en realidad nosotros tenemos cuatro enlaces igna ahora vamos a fijarnos en la molécula del etano muy bien entonces si nos fijamos en la molécula del etano recordemos que su fórmula molecular es c2 h6 verdad y si tratamos de dibujar su estructura de puntos que tenemos dos carbonos unidos y luego podemos pintar los 6 hidrógeno es verdad justamente ahí tenemos 3 4 5 y 6 tenemos en total seis hidrógenos y justamente si queremos hacer un análisis similar nosotros ya hemos visto que un carbono con cuatro enlaces simples pues va a tener una hibridación sp3 verdad esto va a tener una hibridación sp3 justamente digamos siguiendo el la misma el mismo argumento que con el metano verdad que aquí teníamos una hibridación sp3 entonces estos dos carbonos que tenemos en él eta no tienen una hibridación esp 3 vamos vamos a tratar de dibujar como se vería esto keith vamos a poner más espacio poco más despacio y tenemos nuestro carbono que tener del lado izquierdo verdad y tendremos sus cuatro orbitales híbridos sp3 muy bien tenemos estos 234 orbitales y del lado izquierdo tenemos otro carbono verdad que también tiene cuatro orbitales híbridos y estos doce traslapan para formar un enlace sigma verdad por supuesto tiene sus otros tres orbitales y ahí tenemos más o menos un esbozo inicial de lo que es esta molécula y recordemos que en cada uno de estos orbitales hay un electrón verdad y aquí por supuesto como hay un traslape pues lo comparten dos electrones key y tenemos el resto de los electrones finalmente hay que agregar los y hidrógenos verdad tenemos seis hidrógenos con sólo un orbital ese que no está hibridado verdad aquí tenemos un hidrógeno verdad y para hacerlo más rápido simplemente voy a poner estos orbitales s keith estos orbitales sé que corresponden a los hidrógenos verdad vamos a ahorrar tiempo bueno vamos a poner que éstos son hidrógenos todos estos de color azul corresponden a hidrógenos entonces sí nos preguntamos cuántos enlace sigma tenemos en esta molécula pues simplemente tenemos que calcular obtenemos que observar más bien cuántos traslapes de orbitales podemos hallar y aquí hasta este momento llevamos cuatro cinco seis y finalmente recordemos que estos dos orbitales híbridos se traslapan entonces lo que tenemos son siete enlaces sigma muy bien y esto por supuesto lo podemos verificar en la estructura de puntos verdad aquí tenemos uno dos tres cuatro cinco seis y siete enlaces sigma que son los enlaces simples vamos a irnos digamos a la última parte y vamos a centrarnos en el enlace que tenemos entre los dos carbonos verdad vamos a fijarnos justamente en este enlace de aquí y ahí tenemos por supuesto enlace sigma que además tiene una rotación libre por por ser un enlace sigma ok entonces este enlace tiene una rotación libre digamos ok y con esto queremos decir que los carbonos pueden rotar en el espacio digamos con con esta dirección y eso le va a dar distintas conformaciones ok podríamos tener distintas conformaciones para la molécula del etano y que es algo que vamos a entrar en detalle en videos posteriores así que si tenemos una rotación libre alrededor de los enlaces y más déjeme déjeme escribirlo esto es una rotación libre que y pueden rotar en el espacio alrededor o digamos en esta dirección en los enlaces igna y eso nos va a permitir tener distintas conformaciones para esta molécula y lo último que quiero remarcar es que para esta molécula del etano aunque y si nos fijamos en es en la longitud que hay en este enlace la longitud entre estos dos carbonos digamos resulta ser aproximadamente aproximadamente de 1.54 anfruns ok y por supuesto dependiendo el libro de texto que esté revisando puede ser que tengas distintos valores ligeramente distintos verdad pero digamos que aproximadamente corresponde a este valor y la razón por la cual es necesario conocer esto es porque vamos a comparar este tipo de enlaces entre carbó nos íbamos a comprarlos en términos de su longitud verdad de la longitud del enlace y vamos a compararlo con otras moléculas en otros vídeos
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