¿Es esta foto de libros de texto de la vinculación de hibridación en eteno equivocado?

Question

Con respecto a la imagen de arriba, ¿por qué es el $\ce{C-C}$ $\sigma$ de bonos compuesta de dos $\ce{sp^2}$ mientras que la de los orbitales $\ce{C-H}$ $\sigma$ bonos compuesto de $\ce{sp^3}$ orbitales híbridos? No veo por qué, me parecía que la geometría alrededor de los átomos de carbono se trigonal planar. ¿Por qué la hibridación difieren a través de los átomos en la molécula?

Estoy pensando en el libro de texto de autores cometido un error; sí, hay cuatro $\ce{C-H}$ en bonos, pero esto no significa que exista $\ce{sp^3}$ hibridación porque hay dos átomos de carbono, cada uno con dos $\ce{C-H}$ bonos y un $\ce{C-C}$ bonos. Quizás los autores tomaron equivocadamente allí para ser uno de carbono y cuatro $\ce{C-H}$ de los bonos (es decir, el metano.) Que sería de $\ce{sp^3}$ hibridación.

O tal vez estoy equivocado por completo. Por favor me ilumine!

EDIT: Vi esto en otro texto:

Answer 1

No se confunden. Su libro es malo. Si uno quiere desesperadamente involucran el concepto de hibridación (lo que tiene sentido para el carbono), a continuación, la descripción debe ser en conformidad con la geometría de la molécula de eteno:

Así que los átomos de carbono pueden ser descritos como $\ce{sp_{x}p_{y}=sp^2}$ hibridan, por lo tanto, hay cuatro $\ce{H_{s}-C_{sp^2}}$ $\sigma$ bonos, uno $\ce{C_{sp^2}-C_{sp^2}}$ $\sigma$ bond y uno $\ce{C_{p_{z}}-C_{p_{z}}}$ $\pi$ de bonos.

Sin embargo, el concepto de hibridación no es una ley, sino una herramienta para describir la unión. En el caso del metano, (etano) eteno y ethyne es bastante simple para venir determinado $\ce{sp^{x}}$ orbitales híbridos donde $\ce{x}\in\mathbb{N}$ - diferentes molécula puede conducir a fracciones de $\ce{x}$. (No es una regla, sólo una directriz)

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En respuesta a los Disidentes comentario:

El sistema de coordenadas elegido arbitrariamente para indicar el plano molecular a ser $xy$, como se indica en la imagen tomada de la alemana artículo de la wikipedia:

Como el π orbitales tiene que ser perpendicular a este plano sólo puede estar compuesta de $\ce{p_{z}}$ orbitales.

El plano molecular puede ser elegido diferentes, por ejemplo, como el $xz$ plano, el de la $\ce{sp^2}$ orbitales estaría formado a partir de $\ce{sp_{x}p_{z}}$ e las $\pi$ bonos consistiría $\ce{p_{y}}$ orbitales.

Answer 2

Martin ofrece una excelente respuesta a su pregunta. Y a pesar de que he llegado tarde a la fiesta en la que me gustaría comentar sobre la hibridación de etileno. Todos los textos introductorios he llegado a través del uso de la misma de la vinculación a la descripción de su texto: los átomos de carbono en el etileno se marcan de tal manera que tenemos de carbono 6 $\ce{sp^2}$ bonos (4 $\ce{C-H}$, 2 $\ce{C-C}$) y 1 pi unión basada en la superposición entre los unhybridized p porbital restantes en cada uno de carbono. En realidad, si hemos de perfeccionar este análisis para tomar en cuenta la conocida $\ce{H-C-H}$ ángulo de 117 grados, concluiríamos que el carbono de los orbitales implicados en la $\ce{C-H}$ la adhesión se $\ce{sp^{2.2}}$ hibridó y el carbono de los orbitales implicados en la $\ce{C-C}$ bonos se $\ce{sp^{1.6}}$ hibridado.

Quiero señalar que, mientras se mantiene dentro de la MO marco donde se considera sólo a la de los orbitales s y p del carbono, hay una forma alternativa de describir la hibridación en etileno - y estas dos descripciones predecir la misma realidad física, por lo que son equivalentes descripciones. Los textos elegir arbitrariamente para hibridar sólo 2 de los de carbono orbitales p, junto con el carbono s orbital. Es tan válido para la mezcla de los 3 orbitales p con el s orbital. Si queremos restringir las 2 de la resultante de los orbitales, al igual que hicimos anteriormente (aquellas que se unen a los de hidrógeno) para producir un $\ce{H-C-H}$ ángulo de 117 grados, a continuación, estos dos orbitales se $\ce{sp^{2.2}}$ hibridado, así como el análisis anterior, concluyó. El resto de los dos orbitales del carbono, sin embargo, puede, en consecuencia, ser descrito como $\ce{sp^{4.3}}$ hibridado. La imagen que emerge de esta alternativa de hibridación esquema es uno de doblado bonos - 2-miembros anillo si lo hará! Algo en que pensar.

Answer 3

El modelo de vinculación comúnmente aceptado ni "correcto" o "no" - es un modelo, es decir, una aproximación de la realidad mediante conceptos simples (algo así como describir el movimiento de los trenes como lineal y a velocidad constante y haciendo caso omiso se tambalea, las curvas, aceleración y desaceleración). Existe un modelo alternativo, aunque no popular, que postula a $sp^3$ hibridación solamente. Trate de buscar "teoría del enlace de la banana".