Hibridación de orbitales atómicos

Para explicar la geometría de la moléculas (ángulos y distancia) y la covalencia de ciertos átomos se formuló la “teoría de la hibridación”, que se basa en que los orbitales atómicos de distinto tipo de un mismo átomo pueden combinarse entre sí para formar orbitales híbridos de igual energía entre sí, que se sitúan en el espacio de manera que la repulsión sea mínima, cuando los átomos van a formar un enlace. (Ver enlace)

Así, por ejemplo, el carbono “C” forma cuatro enlaces en compuestos como el CH₄ y en la mayoría de compuestos que forma (para ello precisa promocionar el e^– del orbital 2s al 2p y a continuación formar 4 orbitales de igual energía a partir del 2s y de los 3 orb. 2p).

No todos los orbitales de un mismo átomo pueden hibridarse. Para que la hibridación tenga lugar es necesario que bien se trate de:

·      Orbitales atómicos que vayan a formar a formar enlaces “s”.

·      Orbitales atómicos con parejas de e^– sin compartir.

Por el contrario, no se hibridan:

·      Los orbitales atómicos que van a formar el segundo o tercer enlace (p).

·      Los orbitales atómicos vacíos.

Tipos de hibridación

Los principales tipos de hibridación son los siguientes:

Hibridación sp³. Se hibridan un orbital “s” y tres orbitales “p”. Se forman cuatro orbitales con orientación dirigida hacia los vértices de un tetraedro.

·      4 enlaces sencillos.                                                    Ejemplo: metano

·      3 enlaces sencillos + 1 par  e^– sin compartir.  Ejemplo: NH₃

·      2 enlaces sencillos + 2 par  e^–  sin compartir. Ejemplo: H₂O

Hibridación sp². Se hibridan un orbital “s” y dos orbitales “p”. Se forman tres orbitales dirigidos hacía los vértices de un triángulo equilátero.

·      3 enlaces sencillos.                                                    Ejemplo: BF₃

·      1 enlace doble y 2 sencillos.                                      Ejemplo: eteno

Hibridación sp Se hibridan un orbital “s” y un orbital “p”. Se forman dos orbitales que forman entre sí un ángulo de 180º.

·      2 enlaces sencillos.                                                    Ejemplo: BeF₂

·      2 enlaces dobles.                                                      Ejemplo: CO₂

·      1 enlace triple y 1 sencillo.                                        Ejemplo: etino

Puede verse una simulaciones de hibridación en:
http://www.cneq.unam.mx/paidoteca/enlaces/orbitales_hibridos.htm