objetivo de aprendizaje
- describir los tipos de superposición orbital que se producen en enlaces simples, dobles y triples
puntos clave
- Los enlaces covalentes dobles y triples son más fuertes que los enlaces covalentes simples y se caracterizan por compartir cuatro o seis electrones entre átomos, respectivamente.,
- Los enlaces dobles y triples están compuestos por enlaces sigma entre orbitales hibridados, y enlaces pi entre orbitales p no hibridados. Los enlaces dobles y triples ofrecen estabilidad adicional a los compuestos y restringen cualquier rotación alrededor del eje de enlace.
- Las longitudes de enlace entre átomos con enlaces múltiples son más cortas que en aquellos con enlaces simples.
Términos
- fuerza de enlace directamente relacionada con la cantidad de energía requerida para romper el enlace entre dos átomos. Cuanta más energía se requiera, más fuerte se dice que es el enlace.,
- longitud del enlace la distancia entre los núcleos de dos átomos unidos. Se puede determinar experimentalmente.
- hibridación orbital el concepto de mezclar orbitales atómicos para formar nuevos orbitales híbridos adecuados para la descripción cualitativa de las propiedades y geometrías de unión atómica.
- orbitales atómicosla región física en el espacio alrededor del núcleo donde un electrón tiene una probabilidad de ser.
enlaces covalentes dobles y triples
el enlace covalente ocurre cuando los electrones se comparten entre átomos., Los enlaces covalentes dobles y triples ocurren cuando cuatro o seis electrones se comparten entre dos átomos, y se indican en las estructuras de Lewis dibujando dos o tres líneas que conectan un átomo con otro. Es importante tener en cuenta que solo los átomos con la necesidad de ganar o perder al menos dos electrones de Valencia a través del intercambio pueden participar en enlaces múltiples.
conceptos de enlace
Los enlaces dobles y triples pueden explicarse por la hibridación orbital, o la’ mezcla ‘ de orbitales atómicos para formar nuevos orbitales híbridos. La hibridación describe la situación de unión desde el punto de vista de un átomo específico., Una combinación de orbitales s y p resulta en la formación de orbitales híbridos. Los orbitales híbridos recién formados tienen la misma energía y tienen una disposición geométrica específica en el espacio que concuerda con la geometría de enlace observada en las moléculas. Los orbitales híbridos se denotan como spx, donde s y p denotan los orbitales utilizados para el proceso de mezcla, y el valor del superíndice x varía de 1 a 3, dependiendo de cuántos orbitales p se requieran para explicar la Unión observada.,
enlaces Pi
Los enlaces Pi, o \pi, se producen cuando hay superposición entre orbitales p sin hibridar de dos átomos adyacentes., La superposición no ocurre entre los núcleos de los átomos, y esta es la diferencia clave entre los enlaces sigma y pi. Para que el enlace se forme de manera eficiente, tiene que haber una relación geométrica adecuada entre los orbitales p sin hibridar: deben estar en el mismo plano.
los enlaces múltiples entre átomos siempre consisten en un enlace sigma, con cualquier enlace adicional del tipo π.
ejemplos de enlaces Pi
el ejemplo más simple de un compuesto orgánico con un doble enlace es etileno, o eteno, C2H4. El doble enlace entre los dos átomos de carbono consiste en un enlace sigma y un enlace π.
desde la perspectiva de los átomos de carbono, cada uno tiene tres orbitales híbridos sp2 y un orbital P sin hibridar. Los tres orbitales sp2 se encuentran en un solo plano en ángulos de 120 grados. A medida que los átomos de carbono se acercan entre sí, sus orbitales se superponen y forman un enlace. Simultáneamente, los orbitales p se acercan entre sí y forman un enlace. Para mantener este Enlace, los orbitales p deben permanecer paralelos entre sí; por lo tanto, la rotación no es posible.,
un enlace triple implica compartir seis electrones, con un enlace sigma y dos enlaces \pi. El compuesto orgánico de triple enlace más simple es el acetileno, C2H2. Los enlaces triples son más fuertes que los enlaces dobles debido a la presencia de dos enlaces \pi en lugar de uno. Cada carbono tiene dos orbitales híbridos sp, y uno de ellos se superpone con el correspondiente del otro átomo de carbono para formar un enlace sigma sp-sp. Los cuatro orbitales p restantes se superponen entre sí y forman dos enlaces \pi. Al igual que los enlaces dobles, no es posible la rotación alrededor del eje de enlace triple.,
las consecuencias observables de los enlaces múltiples
los enlaces covalentes se pueden clasificar en términos de la cantidad de energía que se requiere para romperlos. Basado en la observación experimental de que se necesita más energía para romper un enlace entre dos átomos de oxígeno en O2 que dos átomos de hidrógeno en H2, inferimos que los átomos de oxígeno están más estrechamente unidos. Decimos que el enlace entre los dos átomos de oxígeno es más fuerte que el enlace entre dos átomos de hidrógeno.
Los experimentos han demostrado que los enlaces dobles son más fuertes que los enlaces simples, y los enlaces triples son más fuertes que los enlaces dobles., Por lo tanto, se necesitaría más energía para romper el enlace triple en N2 en comparación con el enlace doble en O2. De hecho, se necesitan 497 kcal / mol para romper la molécula de O2, mientras que se necesitan 945 kJ / mol para hacer lo mismo con la molécula de N2.
longitud del enlace
otra consecuencia de la presencia de enlaces múltiples entre átomos es la diferencia en la distancia entre los núcleos de los átomos enlazados. Los enlaces dobles tienen distancias más cortas que los enlaces simples, y los enlaces triples son más cortos que los enlaces dobles.
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