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458 CAPÍTULO 10 Enlace químico II: Geometría molecular e hibridación de orbitales atómicos

Ecuaciones básicas

m 5 Q 3 r (10.1) Expresa el momento dipolar en términos de la carga (Q) y distancia (r) entre las cargas.
1 número de electrones número de electrones en
orden de enlace 5 a 2 b (10.2)
2 en los OM de enlace los OM de antienlace

Resumen de conceptos

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1. El modelo RPECV para predecir la geometría molecular 7. En un átomo con hibridación sp (por ejemplo el carbono),
está basado en la suposición de que los pares de electrones el orbital p que no participó en la hibridación puede formar
de la capa de valencia se repelen entre sí y tienden a man- un enlace pi con otro orbital p. Un enlace doble carbono-
tenerse lo más alejados posible. carbono consiste en un enlace sigma y un enlace pi. En un
2. De acuerdo con el modelo RPECV, la geometría molecular átomo de carbono con hibridación sp, los dos orbitales p
se puede predecir a partir del número de pares de electro- que no participaron en la hibridación pueden formar dos
nes de enlace y de pares libres. Los pares libres repelen a enlaces pi con dos orbitales p de otro átomo (o átomos). Un
otros pares con más fuerza que los pares enlazantes y, por enlace triple carbono-carbono está formado por un enlace
lo tanto, distorsionan los ángulos de enlace de la que sería sigma y dos enlaces pi.
la geometría ideal. 8. La teoría de orbitales moleculares describe el enlace en
3. El momento dipolar es una medida de la separación de la términos de la combinación y reorganización de los orbita-
carga en moléculas que contienen átomos de diferente les atómicos para formar orbitales que están asociados con
electronegatividad. El momento dipolar de una molécula la molécula como un todo.
es la resultante de todos los momentos de enlace presentes 9. Los orbitales moleculares de enlace incrementan la densi-
en ella. A partir de las mediciones del momento dipolar se dad electrónica entre los núcleos y tienen menor energía
obtiene información acerca de la geometría molecular. que los orbitales atómicos individuales. Los orbitales mole-
4. Existen dos explicaciones de la mecánica cuántica para la culares de antienlace presentan una región de densidad
formación de enlaces covalentes: la teoría de enlace-valen- electrónica cero entre los núcleos, y tienen un nivel de ener-
cia y la teoría de orbitales moleculares. En la teoría de gía mayor que el de los orbitales atómicos individuales.
enlace-valencia, los orbitales atómicos híbridos se forman 10. Las confi guraciones electrónicas para los orbitales molecu-
mediante la combinación y reorganización de los orbitales lares se escriben de la misma forma que para los orbitales
del mismo átomo. Los orbitales híbridos tienen todos igual atómicos, llenándose con electrones en orden creciente de
energía y densidad electrónica, y el número de orbitales niveles de energía. El número de orbitales moleculares
híbridos es igual al número de orbitales atómicos puros que siempre es igual al número de orbitales atómicos que se
se combinan. combinan. El principio de exclusión de Pauli y la regla de
5. La expansión de capa de valencia se puede explicar supo- Hund rigen el llenado de orbitales moleculares.
niendo la hibridación de los orbitales s, p y d. 11. Las moléculas son estables si el número de electrones en
6. En la hibridación sp, los dos orbitales híbridos se encuen- los orbitales moleculares de enlace es mayor que el número
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tran sobre una línea recta; en la hibridación sp , los tres de electrones de los orbitales moleculares de antienlace.
orbitales híbridos se dirigen hacia los vértices de un trián- 12. Los orbitales moleculares deslocalizados, en los cuales los
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gulo equilátero; en la hibridación sp , los cuatro orbitales electrones son libres de moverse alrededor de una molécu-
híbridos se dirigen hacia los vértices de un tetraedro; en la la entera o de un grupo de átomos, están formados por
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hibridación sp d, los cinco orbitales híbridos se dirigen electrones de orbitales p de átomos adyacentes. Los orbita-
hacia los vértices de una bipirámide trigonal; en la hibrida- les moleculares deslocalizados son una alternativa de las
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ción sp d , los seis orbitales híbridos se dirigen hacia los estructuras de resonancia para explicar las propiedades
vértices de un octaedro. moleculares observadas.

Términos básicos

Capa de valencia, p. 415 de valencia (RPECV), Momento dipolar (m), p. 425 Orbital molecular deslocalizado,
Enlace pi (enlace p), p. 442 p. 415 Orbital híbrido, p. 433 p. 455
Enlace sigma (enlace s), p. 442 Molécula diatómica Orbital molecular, p. 445 Orbital molecular pi, p. 447
Hibridación, p. 434 homonuclear, p. 450 Orbital molecular de antienlace, Orbital molecular sigma, p. 446
Modelo de la repulsión de los Molécula no polar, p. 426 p. 446 Orden de enlace, p. 449
pares electrónicos de la capa Molécula polar, p. 426 Orbital molecular de enlace,
p. 446