orbitales hibridos

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Orbitales híbridos
Los orbitales híbridos son aquellos que se forman por la fusión de otros orbitales. Estudiarlos es un
paso básico para entender la geometría y la estructura de las moléculas. Pero para asegurarnos de
que puedas comprenderlos bien, vamos a empezar por los orbitales normales.
Recuerda que los electrones de un átomo se disponen en capas, cada unacorrespondiente a un
determinado nivel de energía. Los niveles, en principio, tienen menos energía cuanto más cerca del
núcleo estén. Pero dentro de cada nivel de energía pueden existir varias “subcapas” con
características distintas: estas son a las que llamamos orbitales. La primera capa, por ejemplo, sólo
tiene un orbital, de apariencia esférica, que se denomina de “tipo s”. En él caben doselectrones1.

El segundo nivel de energía (con el que normalmente vamos a trabajar mientras estemos en la
química orgánica), además de un orbital s (igual que el del primer nivel, sólo que un poco más
grande), hay tres orbitales p, en cada uno de los cuales, como antes, caben dos electrones. La forma
de uno de estos viene a ser así:

1

Los dos números cuánticos s posibles que puede tener unelectrón aquí, como recordarás si has estudiado los
números cuánticos.

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Los tres orbitales p se disponen en las tres direcciones del espacio, según sus orientaciones
magnéticas2:

El conjunto del segundo nivel, que recuerda que es con el que más vas a trabajar, quedaría así:

En total, caben aquí ocho electrones, pero la mayoría de las vecesestarás representando un átomo
de carbono, que en su segundo nivel sólo tiene cuatro. Se repartirían colocándose dos en el orbital s
(el de menor energía) y los otros dos irían (por separado) en dos de los orbitales p, quedando un
orbital p vacío3. El otro átomo con el que frecuentemente tendrás que trabajar es el de hidrógeno,
pero este es el más sencillo de todos: un único orbital s con unelectrón.
Por último, y por si acaso hay dudas sueltas, recuerda que cuando se forma un enlace covalente, lo
que sucede es que se solapan dos orbitales y comparten sus electrones. Como un orbital no puede
tener más de dos electrones, sólo pueden suceder dos casos: o bien los orbitales del elemento tienen
cada uno un electrón (1+1) o bien uno tiene dos y el otro ninguno (2+0) 4. No pueden unirse dosorbitales vacíos o dos llenos, o uno lleno con otro lleno a medias.
Pues si todo esto está claro, vamos a empezar con las hibridaciones.

2
3
4

De nuevo, corresponden a los tres posibles números cuánticos m que puede tener un electrón en este nivel
Si no lo ves claro, repasa nuestro documento sobre configuraciones electrónicas.
Lo que, por cierto, se llama enlace covalente dativo.www.cajondeciencias.com

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¿Por qué se hibridan los orbitales?
En primer lugar, la hibridación de orbitales es un modelo teórico. Los científicos han observado
ciertas cosas en la realidad que no cuadran con lo que se esperaban sobre el papel, y alguien
(concretamente Pauling, en 1930) propuso una explicación que encaja bastante bien con los hechos
y permite seguir trabajandoen el asunto sin que nada chirríe. Nadie ha visto nunca electrones
moviéndose por parejas encima de globitos. Repetimos: es un modelo teórico, el mejor hasta la
fecha (lo que quiere decir que hay una probabilidad bastante buena de que las cosas sean realemnte
así o de una manera parecida), y en la ciencia “todo es verdad hasta que se demuestre lo contrario”.
Con esto en mente, podemos seguirtrabajando. Así pues, ¿por qué fue necesario recurrir a la
explicación de orbitales híbridos? Porque, sencillamente, dejando los orbitales como estaban, las
cosas no funcionaban. Fíjate en la siguiente molécula, el propeno:
H H
|
|
H – C – C = CH2
|
H
El carbono que está en azul está enlazado a cuatro cosas ¡Pero hemos visto que en su último nivel
sólo tiene disponibles dos electrones...