Page 463 - Quimica - Undécima Edición

10.4 Hibridación de orbitales atómicos 433

cierto. Para romper un enlace H—H se debe suministrar energía a la molécula. En la fi -
gura 10.6 se muestra otra manera de visualizar la formación de una molécula de H 2 .
Así, la teoría de enlace-valencia proporciona una visión más clara sobre la formación
de los enlaces químicos que la teoría de Lewis. La teoría de enlace-valencia establece que
una molécula estable se forma a partir de la reacción entre los átomos cuando la energía
potencial del sistema ha disminuido al mínimo; la teoría de Lewis ignora los cambios
energéticos en la formación de los enlaces químicos.
El concepto del traslapo de orbitales atómicos se aplica de igual manera a otras mo-
En la página 308 se muestra el dia-
léculas diatómicas diferentes del H 2 . Así, la molécula estable de F 2 se forma cuando los grama orbital del átomo de F.
orbitales 2p (que contienen el electrón no apareado) de los dos átomos de F se traslapan
para formar un enlace covalente. De manera semejante, la formación de la molécula de
HF se explica a partir del traslapo del orbital 1s del H con el orbital 2p del F. En cada
caso, la teoría de EV explica los cambios en la energía potencial a medida que cambia la
distancia entre los átomos que reaccionan. Debido a que los orbitales implicados no siem-
pre son del mismo tipo, puede verse por qué las energías de enlace y las distancias de
enlace son diferentes en H 2 , F 2 y HF. Como se indicó antes, la teoría de Lewis analiza
todos los enlaces covalentes de igual forma y no ofrece una explicación respecto de las
diferencias entre los enlaces covalentes.

Revisión de conceptos
Compare la teoría de Lewis y la teoría de enlace-valencia de los enlaces químicos.

10.4 Hibridación de orbitales atómicos

El concepto del traslapo de los orbitales atómicos también se aplica a moléculas poliató-
micas. Sin embargo, un esquema satisfactorio del enlace también debe explicar la geome-
tría molecular. Estudiaremos tres ejemplos de la explicación de EV para los enlaces en
moléculas poliatómicas .

Hibridación sp 3
Considere la molécula de CH 4 . Analizando sólo los electrones de valencia es posible re-
presentar el diagrama orbital del C como

hg h h
2s 2p
Debido a que el átomo de carbono tiene dos electrones desapareados (uno en cada uno de
los dos orbitales 2p) en su estado fundamental, podría formar sólo dos enlaces con el
hidrógeno. A pesar de que sí se conoce la especie CH 2 , es muy inestable. Para explicar
los cuatro enlaces C—H del metano, podemos promover (es decir, excitar energéticamen-
te) un electrón del orbital 2s al 2p:

h h h h
2s 2p

Ahora hay cuatro electrones desapareados en el C, que pueden formar los cuatro enlaces
C—H. Sin embargo, la geometría no es la correcta porque tres de los ángulos de enlace
HCH serían de 90° (recuerde que los tres orbitales 2p en el carbono son perpendiculares
entre sí) y se sabe que todos los ángulos HCH son de 109.5°.
Para explicar los enlaces del metano, la teoría EV utiliza el concepto hipotético de Animación
Hibridación
los orbitales híbridos , que son orbitales atómicos que se obtienen cuando dos o más
orbitales no equivalentes del mismo átomo se combinan para prepararlos para la forma-