Construir Modelos 3.1 - 3.2









La geometría de las moléculas en general y la de los compuestos del carbono en particular, puede explicarse recurriendo a la idea de hibridación de orbitales.
El análisis de tresátomos típicos, el berilio (Be), el boro (B) y el carbono © permite ilustrar este fenómeno mecanocuántico.
El berilio tiene como configuración electrónica 1 s ²2 s ²; a pesar de que todos sus orbitalesestán completos se combina dando lugar a moléculas lineales con dos enlaces.
La explicación de este hecho experimental es la siguiente: cuando el átomo de Be se excita, un electrón 2 s es promovidoal orbital 2 px y la configuración electrónica del berilio excitado, Be*, se convierte en 1s ²2s¹2px¹.
Los dos electrones desapareados 2 s y 2 px pueden dar lugar a sendos enlaces, que por suscaracterísticas deberían ser de diferente intensidad. La observación experimental demuestra, sin embargo, que ambos enlaces son equivalentes y la teoría cuántica del enlace químico explica este hechorecurriendo a la idea de hibridación. Cuando el berilio se excita, se produce una combinación entre los orbitales 2 s y 2 px que da lugar a sendos orbitales híbridos sp equivalentes.
En el átomo de boro,de configuración electrónica 1s ²2s ²2px¹, sucede algo similar y el boro excitado, B*, alcanza la configuración 1s ²2s¹2px¹2py¹ por la promoción de un electrón 2 s a un orbital 2 p.
Los orbitalescorrespondientes a los tres electrones desapareados se hibridan dando lugar a tres orbitales equivalentes sp ² que determinan la geometría trigonal plana de sus enlaces.
El átomo de carbono, conconfiguración electrónica 1 s ²2 s ²2 p ² en el estado fundamental, se convierte, por efecto de la excitación, en 1s ²2s¹2px¹2py¹2pz¹ con cuatro electrones desapareados, cuyos orbitales respectivos sehibridan para dar lugar a otros tantos orbitales equivalentes sp ³ cuyos lóbulos se orientan tetraédricamente.
Los lóbulos principales de los orbitales que resultan de la hibridación se denominan, con...