Hibridación en química

El modelo orbital de la química

• El modelo orbital es el modelo atómico más moderno en física y el química (A fecha de 07/2013).
• Los orbitales describen el rango de probabilidad de los electrones alrededor del núcleo atómico.
• Hay diferentes tipos de orbitales: los más simples son los orbitales sy p.
• Los orbitales s son esféricos, lo que significa que son esféricos. Los orbitales p tienen forma de mancuerna.
• Con cada período que tienes en Tabla periódica A medida que los elementos descienden, se agrega una capa de electrones alrededor del núcleo y una capa consta de uno s, tres p y posiblemente otros orbitales más complicados.


Modelo atómico - simplemente explicado

Para comprender la química de los diversos elementos, hay que saber cómo los átomos ...

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• Los tres orbitales p por capa difieren en su orientación en el espacio; se habla de una p cada uno_X-, pag_y- y P_z-Orbital. Pero todos tienen lo mismo energía, se les llama degenerados.
• Cada orbital puede estar ocupado con un máximo de dos electrones, que deben diferir en su espín.

Hibridación usando el ejemplo del metano

• El ejemplo clásico en química para explicar la hibridación es la molécula de metano CH₄.
• El átomo de carbono tiene cuatro orbitales de valencia: el orbital 2s y los tres orbitales 2p. Su configuración electrónica es 1s²2s²2p².
• En el metano, cuatro átomos de hidrógeno están unidos al átomo de carbono. Todo H-C-H-ángulo son 109.5 ° (ángulo tetraédrico ideal) y las cuatro distancias C-H tienen 108.7 pm de largo. Pero, ¿cómo es posible que los cuatro átomos de hidrógeno estén unidos de forma idéntica, aunque el átomo de carbono proporciona dos tipos de orbitales para los enlaces?
• La solución es hibridar los orbitales. El orbital esférico 2s y los tres orbitales 2p en forma de mancuerna se mezclan y surgen cuatro orbitales sp³ idénticos. Los orbitales sp³ también tienen forma de mancuernas, pero un lado de la mancuerna es considerablemente más grande que el otro. Además, los orbitales sp³ recién creados tienen todos la misma energía, que se encuentra entre la energía de los orbitales s y la de los orbitales p (los orbitales híbridos están degenerados).
• Cada orbital sp³ del átomo de carbono ahora está disponible para un enlace C-H, al igual que todos los enlaces. están formados por los mismos orbitales, todos tienen la misma longitud y forman el mismo ángulo una.
• Los orbitales syp también pueden entrar en otras hibridaciones: uno sy dos orbitales p forman tres orbitales sp² y uno s y un orbitales p forman dos orbitales sp. Todos los orbitales híbridos de syp tienen forma de mancuerna, solo varía la diferencia de tamaño entre las dos mitades.