En qumica, se habla de hibridacin cuando en un tomo se mezclan varios orbitales atmicos para formar nuevos orbitales hbridos. Los orbitales hbridos explican la forma en que se disponen los electrones en la formacin de los enlaces, dentro de la teora del enlace de valencia, y justifican la geometra molecular.

Los orbitales del electrn giran alrededor de los electrones del carbono formando una espiral de los hidrgenos

ndice

1 Hibridacin sp3 2 Hibridacin sp2 3 Hibridacin sp 4 Forma y ngulos 5 Vase tambin 6 Enlaces externos

Hibridacin sp3

Cuatro orbitales sp.

El tomo numrico de carbono tiene seis electrones: dos se ubican en el orbital 1s (1s), dos en el 2s (2s) y los restantes dos en el orbital 2p (2p). Debido a su orientacin en el plano tridimensional el orbital 2p tiene capacidad para ubicar 6 electrones: 2 en el eje de las x, dos en el eje de las y y dos electrones en el eje de las z. Los dos ltimos electrones del carbono se ubicaran uno en el 2px, el otro en el 2py y el orbital 2pz permanece vaco (2px 2py). El esquema de lo anterior es (cada flecha un electrn):

Para satisfacer su estado energtico inestable, un tomo de valencia como el del carbono, con orbitales parcialmente llenos (2px y 2py necesitaran tener dos electrones) tiende a formar enlaces con otros tomos que tengan electrones disponibles. Para ello, no basta simplemente colocar un electrn en cada orbital necesitado. En la naturaleza, ste tipo de tomos redistribuyen sus electrones formando orbitales hbridos. En el caso del carbono, uno de los electrones del orbital 2s es extrado y se ubica en el orbital 2pz. As, los cuatro ltimos orbitales tienen un electrn cada uno:

El estmulo para excitar al electrn del 2s al 2pz es aportado por el primer electrn en formar enlace con un tomo con este tipo de valencia. Por ejemplo, el hidrgeno en el caso del metano. Esto a su vez incrementa la necesidad de llenado de los restantes orbitales. Estos nuevos orbitales hbridos dejan de ser llamados 2s y 2p y son ahora llamados sp3 (un poco de ambos orbitales):

De los cuatro orbitales as formados, uno (25%) es proveniente del orbital s (el 2s) del carbono y tres (75%) provenientes de los orbitales p (2p). Sin embargo todos se sobreponen al aportar la hibridacin producto del enlace. Tridimensionalmente, la distancia entre un hidrgeno y el otro en el metano son equivalentes e iguales a un ngulo de 109.

Hibridacin sp2

Configuracin de los orbitales sp.

Se define como la combinacin de un orbital S y 2 P, para formar 3 orbitales hbridos, que se disponen en un plano formando ngulos de 120.

Los tomos que forman hibridaciones sp2 pueden formar compuestos con enlaces dobles. Forman un ngulo de 120 y su molcula es de forma plana. A los enlaces simples se les conoce como enlaces sigma () y los enlaces dobles estn compuestos por un enlace sigma y un enlace pi (). Las reglas de ubicacin de los electrones en estos casos, como el alqueno etileno obligan a una hibridacin distinta llamada sp2, en la cual un electrn del orbital 2s se mezcla slo con dos de los orbitales 2p: surge a partir o al unirse el orbital s con dos orbitales p; por consiguiente, se producen tres nuevos orbitales sp2, cada orbital nuevo produce enlaces covalentes

Tridimensionalmente, la distancia entre un hidrgeno y otro en algn carbono del etileno son equivalentes e iguales a un ngulo de 120.

Hibridacin sp

Configuracin de los orbitales sp.

Se define como la combinacin de un orbital S y un P, para formar 2 orbitales hbridos, con orientacin lineal. Este es el tipo de enlace hbrido, con un ngulo de 180 y que se encuentra existente en compuestos con triples enlaces como los alquinos (por ejemplo el acetileno):

se caracteriza por la presencia de 2 orbitales pi().

Forma y ngulos

Las formas de las molculas enlazadas por hibridaciones de sus orbitales es forzada por los ngulos entre sus tomos:

molcula de tipoelemento representativometalesde transicin

AX2 lineal (180)

hibridacin sp

E.g., CO2 angular (90)

hibridacin sd

E.g., VO2+

AX3 trigonal plana (120)

hibridacin sp2 E.g., BCl3 piramidal trigonal (90)

hibridacin sd2 E.g., CrO3

AX4 tetradrica (109.5)

hibridacin sp3 E.g., CCl4 hibridacin sd3 E.g., MnO4

AX5- pirmide cuadrada (66, 114)

hibridacin sd4 E.g., Ta(CH3)5

AX6- prisma trigonal (63, 117)

hibridacin sd5 E.g., W(CH3)6

molculas hipervalentes (enlace de tres centros y cuatro electrones)

AX2- lineal (180)

A(s)+X()

E.g., Ag(NH3)2+

AX3- [n="center" | - cuadrada plana (90)

A(sd)+X()

E.g., PtCl42

AX5 bipiramidal trigonal (90, 120)

A(sp3)+X()

E.g., PCl5 A(sd)+X()

E.g., Fe(CO)5

AX6 octadrica (90)

A(sp3)+X()

E.g., SF6 A(sd2)+X()

E.g., Mo(CO)6

AX7 bipiramidal pentagonal (90, 72)

A(sp3)+X()

E.g., IF7 A(sd3)+X()

E.g., V(CN)74

AX8 antiprisma cuadrada

A(sp3)+X()

E.g., IF8 A(sd4)+X()

E.g., Re(CN)83