ocw.ehu.eus · Solapamiento de Orbitales atómicos BA ( ) * + , ... C C p p p p s H H H C C H ( ) *...
Transcript of ocw.ehu.eus · Solapamiento de Orbitales atómicos BA ( ) * + , ... C C p p p p s H H H C C H ( ) *...
��������������� ������������ ����� ��� ��� ��� � �����
��� � ����� ������������ � �������� ���������� ��������������� σ ��π������ ������ �� ��� ��������� �������������� ����
������� ���������� �� ���������������������� ���������� ���������������� ���������� ��������
����� ����������� ������� ������ ����������������� ����������� ��������� ���������
� ����� ������������� ������ �������������������� ������ � ������
��� ����� ���������������� � ��� �������� �������!� ���"������������ ����������� ����������� ��#$�� � ������������
������� %����� � �������������������� ������ � �������� ����� ����� ������������
����� &���� ����������� ��������� ������������' �� ������ �������
��� ������ ����� ����������
� � (��(��)������
)������
* �����
* �����+ ��+ ����, ��-����..
��, ��-����..
� ��-��� ��-�����
������������ ������ � ��� ���� ��� ��� �� � �����
������� � ����������)��� ������������������������������������������������������������������� ������������
)�������� �� ����������� ������
* ���������������������
��� ���������
��� ��� ���������
Orbitalatómico
Orbital molecular antienlazante
Orbital Mecularenlazante
A B
Orbitalatómico
A + B A B
+
A B Orbital Molecularenlazante
Orbital Molecularantienlazante
e- e-
e-e-
Solapamiento deOrbitales atómicos
A B BA
� � (��(��)������
)������
* �����
* �����+ ��+ ����, ��-����..
��, ��-����..
���������� � ������ �����������
� �����������������
&���!�� ��������
� / ��0��, �1 ��
��2���3���2��
� �����$��, �1 ��
���2����3����2���
� ���� �����
� &�������
� (�������
����� σσσσ
p p
s p p p
� ������������������������������!
� � �������σ �������������4�������������π
����� ππππ
� � (��(��)������
)������
* �����
* �����+ ��+ ����, ��-����..
��, ��-����..
��������������� �����
� ����� �� ��� ��� ������� ���������
)� �������� )���� ��������� �����5�������!6
2s 2px 2py 2pz)�
��1s
C
Prohibido���� ���� � � � �
���� !��� � � � �
���� "��� � � � �
���� "��� � � � �
2s 2px 2py 2pz 2s 2px 2py 2pz
Promoción
���� ��� � � � �
���� ���� � � � �
���� !��� � � � �
���� "��� � � � �
�����# �$����������� � ���!���� ���#
� ���� ����� �����
(�������������������)������������������� ������
������������ ������ � ��� ���� ��� ��� �� � �����
� � (��(��)������
)������
* �����
* �����+ ��+ ����, ��-����..
��, ��-����..
��������� �������� # ��������
!�����������"����#�
2s 2px 2py 2pz 2s 2px 2py 2pz
Promoción
sp3 sp3 sp3 sp3
Hibridación!�� ���#� ������ ������� ���$���� ��������� ����� ������ ������������ %���� ����������� ���� ��� ��� ����� ������������ "&����� ����� ���� ����
s
+
p
3 4sp3
��� � %��� � � � �
��� � %��� � � � �
��� � %��� � � � �
��� � %��� � � � �
H
CHH
H
109.5º
C
H
H
H
H
�������"&�����
���
� &���� (������� 7 �����$���/ ����� ��� 8$�� �������� �����
��� ��9
� ��������� ������������� �������� ������ σσσσ )��
� � (��(��)������
)������
* �����
* �����+ ��+ ����, ��-����..
��, ��-����..
��������� �������� # �������
������������������
C C
H
H H
H
HH
C C
H
H H H
HHgiro180º
: � �������#$�� � ��� ���� -���� ��������� ��� � ������������������ ��� �� ������� #$�� �� �� ���� -���� ��������� 8#�� ���� ��� 9��(�� ����� �������� #$�� �� ���������� ��� �� ���������� ���# ������ 8������ )��9�
C
H
H
H
C
H
H
H
� � ������ ���� )�) ��� � ���� �������� �� � ����� ���� �������� ����������8 !��'��� �����9
(�� ��������� ���-������� ������$�������� ���
)�������� ���-�������������
� � (��(��)������
)������
* �����
* �����+ ��+ ����, ��-����..
��, ��-����..
�������������������
2s 2px 2py 2pz 2s 2px 2py 2pz
Promoción
Hibridación
pz sp2 sp2 sp2
(�� ������� ���$���� ���������� ����� ��� ����� �&�� �� ������ �� %� ���������� �� �� ��� ��� ���� ����������� � ��������� ����� ���� �� ��) ������������"��� *��+
7 �����$����������
sp2
sp2
pz
sp2120º C
C C
H
H
H
H
σσσσ
ππππ
C C
H
H
H
H
orbital molecular ππππ ππππ
� � ������ �����);)�8σ 2�π9��� -� ����� 4�� �� ������ ���� )�)8���'< �����='<9������ ������-� '����� 8�'���� >?�@���A��9��
� � ������ �����)�) ������ � ���� ��������8�#� ���� ,��� -�����9
CH3
HH3C
H CH3
HH
H3C
trans-but-2-eno cis-but-2-eno
������������ ������ � ��� ���� ��� ��� �� � �����
� � (��(��)������
)������
* �����
* �����+ ��+ ����, ��-����..
��, ��-����..
������������������
2s 2px 2py 2pz 2s 2px 2py 2pz
Promoción
Hibridación
pz py sp sp
(�� ������� ���$���� ���������� ����� ��� ����� �&��) � ������ ��%��� ������ ���� ��� ��� ���� ��� ������� "&���������� ���� ����. ���������� �����"����*�� %��%+
7 �����$��������
� � ������ ����� )�) 8σ 2��π9��� -� ����� ��-� ����,-��� 4�� �������� �����)�)�
py
sp
pz
spC
180º
C C
ππππ
ππππ
ππππ
ππππ
σσσσ
H H C CH H
������������ ������ � ��� ���� ��� ��� �� � �����
� � (��(��)������
)������
* �����
* �����+ ��+ ����, ��-����..
��, ��-����..
� � �����%�� ��
� ���������� �������� ,����� '��������
2s 2px 2py 2pz sp3
Hibridación
sp3 sp3 sp3
N H
H
H
NHH
H 107º
σσσσ
σσσσ
σσσσ
� ���� ���!/ ��0/
N
H
H
NCH
Hσσσσ
σσσσ CH
H
σσσσ
σσσσ
σσσσ
Hσσσσ
H
HH
� � ������0/ �
& �� �# ����������������"���
7 �����$�������� ���
������������ ������ � ��� ���� ��� ��� �� � �����
7 �����$�������� ���
� � (��(��)������
)������
* �����
* �����+ ��+ ����, ��-����..
��, ��-����..
O
H
H
OH
H105ºσσσσ
σσσσ
� ,�1����"�����%�-�����
2s 2px 2py 2pz sp3
Hibridación
sp3 sp3sp3
� �������!/ ���/
� ,���/ �
& ���� # ����������������"����
O
H
OC
Hσσσσ C
H
H
σσσσ
σσσσ
σσσσ
Hσσσσ
H
HH
7 �����$�������� ���
7 �����$�������� ���
������������ ������ � ��� ���� ��� ��� �� � �����
� � (��(��)������
)������
* �����
* �����+ ��+ ����, ��-����..
��, ��-����..
��������� ��������� # ������� � ��� �� $��������
2 �����'��������������
2s 2px 2py 2pz
Promoción
pz
Hibridación
sp2 sp2 sp2
+
C:
2s 2px 2py 2pz pz
Hibridación
sp2 sp2O:
ππππ σσσσ
Para unirse a otros átomos
Pares de electrones sin compartir
sp2
7 �����$���/ ������
C O
H
H
σσσσ
ππππ
C O
H
H
orbital molecular ππππ
ππππ
� � (��(��)������
)������
* �����
* �����+ ��+ ����, ��-����..
��, ��-����..
3� ��
2s 2px 2py 2pz
Promoción
pz
Hibridación
sp2 sp2 sp2
+
C:
2s 2px 2py 2pz pz
Hibridación
sp2 sp2 sp2N:
ππππ σσσσ
Para unirse a otros átomos
Par de electrones sin compartir
Para unirse a otro átomo
C N
H
H
σσσσ
ππππ
C N
H
H
H
orbital molecular ππππππππ
H
0�����
2s 2px 2py 2pz
Promoción
pz
Hibridación
py sp sp
+
C:
2s 2px 2py 2pz pz
Hibridación
py sp spN:
ππππ σσσσ
Para unirse a otros átomos
Par de electrones sin compartir
ππππ
C N
ππππ
ππππ
ππππ
ππππ
σσσσ
H C NH
��������� ��������� # ������� � ��� �� $��������
� � (��(��)������
)������
* �����
* �����+ ��+ ����, ��-����..
��, ��-����..
���������������,����� ��-����
ETENO1.43Å
1.11Å
124º
C C
H
H H
H
ACETALDEHIDO
1.22Å
C O
H
H3C
118º
1.50Å
121º
ACETONA
C O
H3C
H3C
1.52Å
C C
HH
HH
H H
1.54Å
ETANO
1.11Å H
COH
H
METANOL1.43Å
DIMETIL ÉTER
0.96ÅH
109º
H
COH
H1.42Å
C111º
H
HH
N C
H
H
HH
H
1.47Å
METILAMINA107º
� �����1����"����1�-�����1�� ����!101�����
� �4�����1����"��� %���������!1�����
��������� ��������� # ������� � ��� �� $��������
� � (��(��)������
)������
* �����
* �����+ ��+ ����, ��-����..
��, ��-����..
sp2
sp3O
HO
N
CH3
CH3O
CODEINA
sp3
sp2
NHO
O
CH3
NH
ÁCIDO LISÉRGICO
sp2
sp3
sp2 sp3
sp2
sp3
124º
ÁCIDO ACÉTICO
1.29Å
C O
O
H3C
H
sp2
sp2
sp3
1.22Å
ACETATO DE METILO
C O
O
H3C
CH3
sp2
sp2
sp3
ANHÍDRIDO ACÉTICO
C
O
O
H3C
sp2
sp3
CH3C
Osp2
ACETAMIDA
C N
O
H3C
H
sp2
sp2
sp3H
CLORURO DE ACETILO
C Cl
O
H3Csp2
sp2
Sin hibridar
����� ��� ������� �����&����
!�� ������� ���'��������
���������������,����� ��-����
��������� ��������� # ������� � ��� �� $��������
� � (��(��)������
)������
* �����
* �����+ ��+ ����, ��-����..
��, ��-����..
� ����� �������
5 ��� ��������
� (����������� ���������� ���������� ����� �� �B������
� . �������������� ���������� ���-������� �� ����� -� �� �� �B�����
�����������%�����
H H H H
ENLACE COVALENTE APOLAR
C Cl C Cl
Mayor densidad electrónica
ENLACE COVALENTE POLAR
C Clδδδδ+ δδδδ-
� '�� �� �� �� ��(�� ��� # ����� ��������� ���� ��)�
� * �� �# �# # ����� � � �� ���+ � , ���� ����������� ��������� ���+ ��
* �� ������ # ��� ������
��������� ���+ �# �#
� '�� �� �� � ��(�� ��� # ����� ��������� ���� ��)��
������������ ������ � ��� ���� ��� ��� �� � �����
* �� ������ # ��# �$������
��������� ���+ �# �#
� � (��(��)������
)������
* �����
* �����+ ��+ ����, ��-����..
��, ��-����..
������������ � ����
�'����������$�
δδδδ+ δδδδ-
ClCH2CH2CH3
δδδδδδδδ+
polarización
67�����#� ����� ����� ����� ���������#� ���������� �%�����8
5 ��� ����'����������$��
� �3��� ���������������C� ����� ��� ��� � ���������� �� ����� ����
� 93��� ������� � ��C ������ ��� ��� � ���������� ������� ����
-.� � � /.� �
/�/� � /0 '%-� /���� � /�'�
/���/� � /1'�-� /2� /��'�
/�'%� � /0 '%-� /��� /1� �
/�� '�� � /0 ��� /3 � � /�� �
/�� �'� � /1��'� /.� /�≡≡≡≡�'�
/�� %� � /�0 � /�4 � � /4 � �
/)��������� � /1��4 � � /���'� /�� 5 �� '��
��� � �# �� ��� ���+ ������
6��� �� ��� �����
�� � ������ � ����� ����� ���������� ����������� ������� ��� 8������� #���� �)9
��� ������ ���D��� �� �� ������� �������66E �
δδδδ+ δδδδ-
ClCH2CH2CH2
δδδδδδδδ+
CH2CH3
δδδδδδδδ+ δδδδ+ δδδδ-
ClCHCHCHCHCH3
� � (��(��)������
)������
* �����
* �����+ ��+ ����, ��-����..
��, ��-����..
������������ # �� ������"�# �
���������������������� ����� ����������
C
CC
C
CCH
H
H
H
H
H
5 �#��� �����
��);)�8-� ������9�2���)�) 8-��������9
. ��� � ���� �������
/ � �� ��� ������� ��� ������
!�0!�75��. ���0(� !��. �� (�!� (3: � . �
H
H H
H
HH
C
CC
C
CCH
H
H
H
H
H
C
CC
C
CCH
H
H
H
H
H
C
CC
C
CCH
H
H
H
H
H
��������� ������������
2����� ��7�����
� ��������� # ����� �����
� �� � �# ��# ����� �����
� � (��(��)������
)������
* �����
* �����+ ��+ ����, ��-����..
��, ��-����..
; �-�� ��-���������������������<
� �������� ��� ����� �������� ������� ���D��� ���
� * ����� �������� ������� ���D��� �� ��� -���� �������� ������������ �� ��������
� * ����� �������� ������� ���D��� �� ��� �� ������������� -����� ��������
CH2=CH2-CH2=CH2
H
H H
H
H
H2C CH2 CH2
H
H H
H
H
H2C CH2 NH2N
������������ # �� ������"�# �
� � (��(��)������
)������
* �����
* �����+ ��+ ����, ��-����..
��, ��-����..
=�,���������������� / � �� �������� �������� #�� ����� ����������� �
(�F ������������
� (�������� ����� �B����� ��� ��� ����� �� �� ����� ����� ���������
� / � �� ��� -���� 4�� ���-� �� ��������� ���� ������� �� �� ������������� �� �� ������
C C
H
OH
H
H
C C
H
O
H
H
H
H C C
OH
H
H
H
H
H C C
OH
H
H
H
H
Carbono con 10 e- (pentavalente)no cumple la regla del octeto
NH2CH3H3C
H3C
CH3CH3
CH3H
H
H2NH
H3CCH3
CH3
CH3
CH3
CH3
������������ # �� ������"�# �
� � (��(��)������
)������
* �����
* �����+ ��+ ����, ��-����..
��, ��-����..
=�,����������������� / � �� ��� ����� �������� #�� ������� �� ��
�B��� ������������ �������� ���
� (�� ����������� 4�� ��������� -������ �� ��������� �������� ������ ����� ������������
� (��������� �� ���D����C�#$�� � �����������C��� -�������� 4�� ����4���� ����� ����� �������� ��������� ��
H
C
H
H C H
H
H
H
C
H
H C H
H
H
CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2
No tiene electrones desapareados Dos electrones desapareados
� / � �� ��� ����� �������� ������������� ��� ���� ������������ �����
� (�������������� -� ������� �� ���4�� -������������
� (�� �������!���� ��� ��������� ������!��
������������ # �� ������"�# �
� � (��(��)������
)������
* �����
* �����+ ��+ ����, ��-����..
��, ��-����..
��������������'��� ������������ (�� ����������� ��� ������� �������� ��� -�
�������� 4�� ��� 4�� ��� ��� 4�� ����� �����������������
� � �� ����� ����� ������� ��������C��4����� ������� �B��� ��������� ���������� ���- ���-����������
� (�������� � ����� ���������� ������������ ����������(�� ����� �������� ��� ��������� ������������������ ���� 4�� ��� ����� �����������������
� )��� � #�� ����� ����� �������� ��� �������������C���������� -� �4����� �� ���4�� ��������������� ���- ����� �� -����-� �������������� ����������� �� �� ���� ���������������
CH2 CH CH CH2 CH2 CH CH CH2
5 enlaces C-C covalentes 4 enlaces C-C covalentes
MÁS ESTABLE
OH C H
O
OH C H
O
MÁS ESTABLE
CH2 C CH3
O
CH2 C CH3
O
MÁS ESTABLE
C O C O
MAS ESTABLE
������������ # �� ������"�# �
� � (��(��)������
)������
* �����
* �����+ ��+ ����, ��-����..
��, ��-����..
�'������ ��#� ���6(�������#� ���� �,����� 4�� ��������� ������������� π �� ��� ���� ��� ���������� ��� ���� ��-���8
δδδδ+
δδδδ- δδδδ-
NO O
δδδδ+
δδδδ+
NH2
δδδδ+
δδδδ-
δδδδ-
δδδδ-8���4 ����
-)� � /)�
/�/� /���'� � /0 ��� /�� ��
/1/� /1'� � /�0 � /��'�
/0 '�� /1� � � /���� � /1��'�
/0 � '� /3 � � � /��0 � �� /1���'�
/0 � �� /.� � /��0 � '� /0 ��
/0 � ��'� /��� � /��0 '�� /4 � �
/�'� /2� � /���'� �
/�� � � � � ��
5 ��� ����'����� � ��#� ����� �� ��7 ����� 4�� ������ ��� ��� � ���������� ���
����� �� � ���� �������� ��������� 9� ��7 ����� 4�� ������� ��� ��� � ���������� ���
����� �� � ���� �� ������ ��������
� 1� �� �$���� ��� 7���� !��� �$���� �# ����+ � # ��� � ��� � � ��� ��� ��� � ��# ���� �� �$���� ��� 7������� �� �� �� �# ����+ ��
� ���� ��7��, ��7� ��� �.��9��)�
������������ # �� ������"�# �
� � (��(��)������
)������
* �����
* �����+ ��+ ����, ��-����..
��, ��-����..
� 7) 05�� . �� �) � 3>0� ���������� �� ��� ���� ���������� ���� ����� � ���$4� ���)����� ���������� ��� ����!�� �������������� �� �� ��� � -������$���� ������� ����������
� 7) 05��. ���?) ((3!3>0� ���������� ����������� �������� ���� �� ��� � �� �$4� ��� )����������� ���� ��� ����!�� �������������� �� ���$4� � -� �����$���� ������� ���������
� ��() ?3(3. � . � �� �������� �� ������ �� �� �������� � �� ������� ��� ����!�� 4�� ��������� �� ����� ����������(�� ����������� ������������������� ������ ������������
� ������ ����� ���������: ��� ���� �"���7 ��������� � ��+ ��� � ������ # ����� � ��� ��# �# ��$�� ���� # ����� ���� ��� ��� �
305 �=� !!3�0�� ���() 5����() 5� @ 305 �=� !!3�0��
305 �=� �(�!) (� =�� �
������������ ������ � ��� ���� ��� ��� �� � �����
� � (��(��)������
)������
* �����
* �����+ ��+ ����, ��-����..
��, ��-����..
��������2���"�� ��������������� �
������������ ���������� 2; '< 4 1� * .& �: �/* .& �: �� � � # � ���� ���(����� � ������ �� : ��
� �� ��� �� ���+ � # �� ��� ���(���� � ���� � ���������� �� ��� � �� ���� �� ���+ � # ������ ���(�����
CH3 Fδδδδ-δδδδ+
CH3 Fδδδδ-δδδδ+
CH3 Fδδδδ-δδδδ+
+ - + -
+ -
� 2; '< 4 1� * � = 4 0 � * '� = 4 4 : 1� �� ��� �� � # �� ��������� # �� ������(���� �� ���� � ��# � # �$����� � � ������������ ����# � ������� # �� ���� �� �������
� 0 : 4 ��& �'�& ; 0 ��* �� .* '>60 �� ��������7 ���� � ������# �� , �# �7� �� ��# � �� � ������ ��! ��������� ���+ � !� ���� ������� � ��?� !���! ��������� ���+ ��
H O
H
H O
H H N
HCH3
H N
HCH3
O OH
PUENTE DE H INTRAMOLECULAR
CH4: M = 16B.p. -162ºC
CH3(CH2)4CH3M = 86B.p. 69ºC
CH3 C
CH3
CH3
B.p. -102ºCCH3 CH2
CH2 CH2
CH3
B.p. -0.6ºC
����?� ↑↑↑↑ + # @ ↑↑↑↑ )��(������������
)��(���������$���# ��9