Hibridación De Orbitales

Hibridación de orbitales

Introducción

Se habla de hibridación cuando en un átomo, se mezcla el orden de los electrones entre orbitales creando una configuración electrónica nueva, un orbital híbrido que describa la forma en que en la realidad se disponen los electrones para producir las propiedades que se observan en los enlaces atómicos.

La teoría fue propuesta por el químico Linus Pauling y tiende a describir con gran eficacia la estructura de ciertos compuestos orgánicos tales como los enlaces dobles de los alquenos.

Los electrones de un átomo tienen la tendencia de ubicarse en orbitales específicos alrededor del núcleo, lo cual se enuncia en la ecuación de Schrödinger. Los detalles sobre número y orientación de electrones en cada orbital depende de las propiedades energéticas descritas por los números cuánticos. El primer orbital, el más cercano al núcleo es el llamado 1s y solo puede ser ocupado por dos electrones. Un átomo con un solo electrón (hidrógeno) y uno con dos electrones (helio) ubican su(s) electrón(es) en este orbital.

Un átomo con tres (litio) y cuatro (berilio) electrones tendrá que ubicar el tercer y cuarto electrón en el siguiente orbital, llamado 2s, el cual también solo acepta dos electrones.

El proceso de hibridación consiste en la combinación de dos o más orbitales atómicos puros para obtener la misma cantidad de orbitales híbridos. Los orbitales que se combinan siempre deben de estar en la misma órbita o nivel de energía; así, si se combina un orbital s de la órbita dos, con un orbital p de la misma órbita, se obtienen dos orbitales híbridos denominados orbitales sp, y entonces se dice que el átomo tiene una hibridación sp; por otro lado, si se combina un orbital s de la órbita dos, con dos orbitales p de la misma órbita, se obtienen tres orbitales híbridos denominados orbitales sp2, y entonces se dice que el átomo tiene una hibridación sp2 y así sucesivamente hasta llegar a la hibridación sp3d2. Dado que la primera órbita solo contiene un orbital 1s, no es posible ninguna hibridación; en la órbita dos existe un orbital 2s y tres orbitales 2p, por lo que ya son posibles las hibridaciones sp, sp2 y sp3; finalmente, a partir de la órbita tres ya existen orbitales s, p y d, por lo cual ya son posibles las cinco hibridaciones conocidas sp, sp2, sp3, sp3d y sp3d2.

En una molécula, los átomos terminales no presentan hibridación; en cambio, los átomos centrales (que se encuentran entre dos o más átomos), pueden presentar diferentes hibridaciones. Antes de tratar de establecer que hibridación presenta un determinado átomo, se debe tener en cuenta lo siguiente:

– Los enlaces sigma (σ), son enlaces sencillos de baja energía que se forman con orbitales híbridos.

– Los enlaces pi (π), son enlaces de alta energía que se forman con orbitales p o d puros (no hibridados); de tal forma que, en un doble enlace se tienen un enlace σ y un enlace π; en cambio, en un triple enlace, se tiene un enlace σ y dos enlaces π.

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