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

http://img.sparknotes.com/

Oxigênio em H2O tem que contribuir quatro sp3orbitais atômicos hibridizados para ligação porque:

  1. Está ligado a mais de um hidrogênio. Isso indica que a hibridação pode ocorrer.
  2. 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.
  3. 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

http://www.chem.umass.edu/

Boro em BH3 tem que contribuir três sp2orbitais atômicos hibridizados para ligação porque:

  1. Está ligado a mais de um hidrogênio. Isso indica que a hibridação pode ocorrer.
  2. 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.
  3. 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

http://2012books.lardbucket.org/

Um carbono escolhido em HCCH tem que contribuir dois sporbitais atômicos hibridizados para ligação porque:

  1. Está ligado a mais de um átomo. Isso indica que a hibridação pode ocorrer.
  2. NÃO está ligando em um direção não horizontal com quaisquer átomos. Isso não diz nada sobre hibridação.
  3. 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.