A hibridização sp3 ocorre sempre que o carbono realiza quatro ligações sigma com o átomo de outros elementos, como o hidrogênio.
No texto Hibridização do carbono foi mostrado que a hibridização do carbono ocorre quando um de seus elétrons do subnível 2s absorve energia e passa para o estado excitado, “saltando” para o subnível 2p. Desse modo, o carbono fica com quatro orbitais incompletos e com apenas um elétron. Então, esses orbitais incompletos fundem-se ou misturam-se, dando origem a quatro orbitais hibridizados, que são iguais entre si, mas diferentes dos orbitais originais:
É por isso que um átomo de carbono realiza quatro ligações. Além disso, visto que um dos orbitais híbridos veio de um subnível “s” e três vieram de um subnível “p”, dizemos que essa é uma hibridização do tipo sp3.
É importante lembrar que quando o carbono se liga a outro átomo, assim como ocorre em toda ligação covalente, há uma fusão dos respectivos orbitais atômicos, originando o orbital molecular, que irá conter dois elétrons de spins contrários e que envolve os dois átomos participantes.
Vejamos um exemplo para ver como isso ocorre: consideremos a molécula do metano (CH4):
Cada hidrogênio possui apenas um elétron em sua única camada eletrônica (K), podendo realizar apenas uma ligação covalente. Assim, temos o seu orbital “s” ligante abaixo:
Já o carbono possui os quatro orbitais híbridos do tipo sp3. Eles estão incompletos e, por isso, o carbono pode realizar quatro ligações:
Desse modo, na formação da molécula de metano, o orbital “s” de cada átomo de hidrogênio liga-se a cada um dos quatro orbitais hibridizados sp3. Visto que as quatro ligações que serão formadas são simples, ou sigma (σ), dizemos que essas quatro ligações são do tipo σs-sp3 (“s” do orbital do hidrogênio e “sp3” do orbital do carbono). Veja isso abaixo:
Portanto, podemos resumir do seguinte modo: Sempre que o carbono realizar quatro ligações sigma, teremos uma hibridização do tipo sp3.
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