Formas geométricas

Tema 4 Orbítales Moleculares Orbital atómico s, p (d y f) hibridación orbitales híbridos sp3, sp2 y sp Los orbitales atómicos se mezclan para formar nuevos orbitales híbridos Se altera la forma y orientación de los orbitales atómicos pero el número permanece constante o hibridización Hibridación

Hibridación de orbitales. En algunas moléculas se presenta el problema de explicar cómo a partir de orbitales atómicos diferentes se pueden formar enlaces idénticos. Hay que suponer que durante la reacción se produce un proceso de hibridación o recombinación de orbitales atómicos puros, resultando unos nuevos orbitales atómicos híbridos. Dichos orbitales se caracterizan por: 1. Se produce el mismo número de orbitales híbridos que orbitales atómicos de partida. 2. Son todos iguales, energéticamente y formalmente. Sólo se diferencian en su orientación espacial. 3. Para que pueda existir hibridación, la energía de los orbitales atómicos de partida debe ser muy similar. 4. Los ángulos entre ellos son iguales.

Puede haber diferentes combinaciones de orbitales atómicos Esa simbología indica el número de orbitales atómicos puros que se están combinando y el tipo de cada uno de ellos. sp significa que se combina un orbital s con un p sp2 significa que se combina un orbital s con dos p sp3 significa que se combina un orbital s con tres p sp3d significa que se combina un orbital s tres p y un d sp3d2 significa que se combina un orbital s tres p y dos d

Formas geométricas

Formación de la hibridación sp3 s px py pz orbitales atómicos 2s 2p hibridación sp3 geometría tetraédrica X 109.5o cuatro orbitales

Formación de la hibridación sp2 s px py pz 120o orbitales atómicos 2s 2p hibridación sp2 orbital vacío 2p geometría planar tres orbitales

Formación de la hibridación sp s px py pz 180o orbitales atómicos 2s 2p hibridación sp dos orbitales vacíos 2p geometría lineal dos orbitales C CH H etino o acetileno

Hibridaciones sp3, sp2 y sp B NCBe O Cl Br I 3A 4A 5A 6A 7A2A sp sp2 sp3 sp2 sp sp3sp3 sp2 sp tipo y número de enlaces sp3 sp2 sp 4 enlaces sencillos un enlace doble y dos sencillos un enlace triple y un sencillo sp2 sp3 sp3 sp3

Combinación de orbitales atómicos. Orbitales α (sigma) y π (pi): enlace sigma formado por dos orbitales sp3 - sp3 enlace sigma formado por dos orbitales sp3 - sp3 Enlace sencillo formado por un enlace σ en la molécula de etano

Doble enlace formado por un enlace σ y un enlace μ en la molécula de eteno (etileno)

Ejemplos de hibridación sp3 molécula de metano CH4 C H H H H metano

CH3 - CH2 - CH3 Propano sp3 sp3 sp3

Molécula de agua (geometría tetraédrica) H O HH2O

NH3 N H H H Molécula de amoniaco (geometría tetraédrica)

Molécula de BF3 (geometría trigonal planar) F F F B orbitales 2p del Fluor tres orbitales sp2 del boro BF3 BF F F

Molécula de BeCl2 (geometría lineal) BeCl2 BeCl Cl

Molécula de dióxido de carbono (geometría lineal) C orbital sp orbitales p O orbital p orbitales p orbitales sp2 orbitales sp2 O enlace sigma enlace sigma enlace pi enlace pi par de e- CO2 Enlaces pi Enlaces sigma

La molécula CO Contiene 10 electrones de valencia que forman una distribución electrónica de octetos: Un enlace triple y un par de electrones solitarios tanto en C como en O. Esto requiere que ambos átomos sufran una hibridación sp. El enlace triple consiste entonces de un sigma formado por los sp de ambos átomos y dos enlaces pi productos del recubrimiento de los orbitales 2p tanto en C como en O . La molécula es forzosamente lineal.

2s 2p estado basal promoción de un electrón 4 orbitales sp3 2s 2p promoción de un electrón 3 orbitales sp2 y un orbital p 2s 2p promoción de un electrón 2 orbitales sp y 2 orbitales p Hibridaciones del carbono, mostrando los electrones de valencia s + 3 p → 4 sp3

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