Hibridização de orbitais em 3D – sp³, sp², sp, ligações sigma e pi

O que mostra

A hibridização explica por que as moléculas têm a forma que têm. O orbital 2s do átomo central se mistura com um, dois ou três orbitais 2p e forma orbitais híbridos sp, sp² ou sp³ separados por 180°, 120° ou 109,5°; o número de domínios eletrônicos decide qual. Neste modelo 3D você vê os orbitais se misturarem e depois os átomos ligados chegarem: a sobreposição frontal no eixo da ligação forma ligações σ, e a sobreposição lateral dos orbitais p restantes forma ligações π acima e abaixo dele. Os pares isolados de NH₃ e H₂O fecham os ângulos; eteno e etino mostram ligações duplas e triplas.

Como usar

Escolha uma molécula e clique em Próxima etapa para passar de 1. Orbitais atômicos para 2. Hibridização e 3. Ligações σ e π; Repetir a hibridização mostra a mistura de novo. Peça aos alunos que prevejam a hibridização e o número de ligações σ e π antes da etapa 3 e confiram no diagrama de caixas e na contagem. Mude para Modelo de bolas e varetas para comparar os tipos de ligação e use Ângulos de ligação para comparar CH₄, NH₃ e H₂O.

Parâmetros que você pode mudar

• Molécula CH₄ – metano, NH₃ – amônia, H₂O – água, C₂H₄ – eteno, BF₃ – trifluoreto de boro, C₂H₂ – etino, CO₂ – dióxido de carbono
• Etapa mostrada 1. Orbitais atômicos, 2. Hibridização, 3. Ligações σ e π
• Tipo de modelo Modelo de orbitais, Modelo de bolas e varetas
• Mostrar ângulos de ligação

Perguntas para explorar

1. Por que o carbono do CH₄ não se liga usando seus orbitais 2p puros, e que ângulo isso daria?
2. Quantas ligações σ e quantas ligações π existem no eteno e no etino?
3. NH₃ e BF₃ têm três átomos ligados; por que a hibridização e a forma deles são diferentes?