Como saber se um elemento central de uma molécula precisa formar orbitais hibridizados?
Simplificando, se um átomo central tiver que se ligar a mais de um átomo externo, especialmente se mais de um átomo externo for diferente, ele deverá hibridizar.
Moléculas diatômicas sempre apontará compatível σ ligação lobos orbitais ao longo do eixo internuclear e poder emparelhar orbitais compatíveis, para que não haja hibridação em moléculas como HCl, NO+, Cl2, Etc.
Uma maneira fácil de saber quando um átomo precisa hibridizar é contar o número de átomos circundantes. Eu listei exemplos abaixo. Essencialmente:
- Geometria de elétrons octaédricos? sp3d2
- Geometria de elétron bipiramidal trigonométrica? sp3d
- Geometria eletrônica tetraédrica? sp3
- Geometria planar trigonométrica de elétrons? sp2
- Geometria de elétrons poliatômicos lineares? sp
HIDRIDIZAÇÃO NA ÁGUA
Oxigênio em H2O tem que contribuir quatro sp3orbitais atômicos hibridizados para ligação porque:
- Está ligado a mais de um hidrogênio. Isso indica que a hibridação pode ocorrer.
- Está ligando em um direção não horizontal para pelo menos um hidrogênio. Isso indica que a hibridação deve ocorrer para orientar todos os orbitais corretamente.
- Está ligando identicamente para cada hidrogênio. Isso indica que ocorreu a hibridação para tornar os orbitais compatíveis.
É sp3 Porque quatro grupos de elétrons envolvem oxigênio: dois ligação a um hidrogênio cada, e dois pares solitários sem ligação.
O oxigênio teve que hibridar um 2s e três 2p orbitais juntos para gerar quatro orbitais orientados para a diagonal em três dimensões (x,y,z) Dois deles podem ser usados, mas não estão sendo usados.
HIDRIDIZAÇÃO EM BH3
Boro em BH3 tem que contribuir três sp2orbitais atômicos hibridizados para ligação porque:
- Está ligado a mais de um hidrogênio. Isso indica que a hibridação pode ocorrer.
- Está ligando em um direção não horizontal para pelo menos um hidrogênio. Isso indica que a hibridação deve ocorrer para orientar todos os orbitais corretamente.
- Está ligando identicamente para cada hidrogênio. Isso indica que ocorreu a hibridação para tornar os orbitais compatíveis.
É sp2 Porque três grupos de elétrons estão circundando o boro: três ligação a um hidrogênio cada, e um vazio pz orbital do boro que não é compatível com o hidrogênio 1s orbital atômico. Não está usando esse vínculo no momento.
O boro teve que hibridar um 2s e dois 2p orbitais juntos para gerar três orbitais orientados para a diagonal em duas dimensões (x,y).
HIDRIDIZAÇÃO EM ACETILENO
Um carbono escolhido em H−C≡C−H tem que contribuir dois sporbitais atômicos hibridizados para ligação porque:
- Está ligado a mais de um átomo. Isso indica que a hibridação pode ocorrer.
- NÃO está ligando em um direção não horizontal com quaisquer átomos. Isso não diz nada sobre hibridação.
- NÃO é uma ligação identicamente para cada átomo circundante (o outro C e um H) Isso diz que a hibridização teve que ocorrer para formar os orbitais de C e H compatível. Naturalmente, C é compatível consigo mesmo, então a hibridização é necessária para se ligar a AMBOS C e H.
É sp Porque dois grupos de elétrons envolvem um carbono escolhido: um ligação a um hidrogênio e um ligação ao outro carbono.
O carbono teve que hibridar um 2s e um 2p orbital juntos para gerar dois orientado horizontalmente sp orbitais hibridizados em uma dimensão para σ ligação a dois átomos diferentes.
Separadamente, o restantes dois títulos a ser feita no outro carbono (uma ligação tripla possui uma σ e dois π títulos) são feitos usando o px e py orbitais atômicos de carbono.
Então, com acetileno, o carbono está usando dois sp orbitais atômicos hibridizados e um 2px e um 2py orbital atômico para ligação.