Cómo determinar cuántos orbitales híbridos

Cuando los átomos comparten electrones con otros átomos para formar enlaces químicos, los orbitales que contienen los electrones involucrados en el enlace se fusionan para formar un orbital "híbrido". El número de orbitales híbridos formados depende del número de electrones que ocupan los orbitales más externos, o la llamada capa de cenefa. Los químicos usan orbitales híbridos para explicar por qué varias moléculas adoptan ciertas formas geométricas.

Dibuja la estructura de puntos de Lewis de la molécula en consideración. Por lo general, esto implica determinar el número de electrones de valencia que ocupan la capa de la cenefa para cada átomo de la molécula; establecer un enlace, que representa dos electrones, entre los átomos centrales y todos los demás átomos; luego agregando dobles enlaces según sea necesario para asegurar que cada átomo posea o comparta un total de ocho electrones. En el tetracloruro de carbono, o CCl4, por ejemplo, el carbono representa el átomo central y aporta cuatro electrones porque ocupa el grupo 4A en la tabla periódica; cada átomo de cloro aporta siete electrones porque ocupa el grupo 7A. La disposición que da a cada átomo de la molécula ocho electrones implica un enlace sencillo entre carbono y cada uno de los átomos de cloro, y cada átomo de cloro contiene seis adicionales no enlazantes electrones.

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Cuente el número de dominios de electrones del átomo central en la molécula observando el número de electrones desapareados y enlaces en el átomo central. Tenga en cuenta que un enlace simple, doble o triple cuenta como un dominio de electrones. Un solo par de electrones no enlazados también cuenta como un dominio de electrones. El ejemplo del tetracloruro de carbono del Paso 1 consta de cuatro enlaces simples a átomos de cloro y cero pares de electrones solitarios, por lo que contiene un total de cuatro dominios de electrones.

Determine la hibridación del átomo correlacionando el número de dominios electrónicos determinados en el Paso 2 con el esquema de hibridación apropiado. Los cinco híbridos principales son sp, sp2, sp3, sp3d y sp3d2, que corresponden a dos, tres, cuatro, cinco y seis dominios de electrones, respectivamente. El tetracloruro de carbono, con cuatro dominios electrónicos, presenta un esquema de hibridación sp3. Esto significa que el átomo central contiene un total de cuatro orbitales híbridos formados por la combinación de un orbital de tipo s y tres orbitales de tipo p.

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