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10.4 Hibridación de orbitales atómicos 435 de los componentes rojo y azul de las disoluciones originales, los orbitales híbridos sp3 poseen características de ambos orbitales s y p. El amoniaco (NH3) es otro ejemplo de hibridación sp 3. En la tabla 10.1 se muestra que la distribución de los cuatro pares de electrones es tetraédrica, por lo que los enlaces en el NH3 se explican suponiendo que el N, al igual que el C en el CH4, presenta una hibridación sp3. La coni guración electrónica del N en su estado fundamental es 1s22s22p3, por lo que el diagrama orbital para el átomo de N con hibridación sp3 es hghhh orbitales sp3 Tres de los cuatro orbitales híbridos forman los enlaces covalentes NOH, en tanto que el cuarto orbital híbrido contiene el par libre del nitrógeno (i gura 10.9). La repulsión entre el par de electrones libres y los electrones de los orbitales enlazantes hace que disminuyan los ángulos de enlace HNH de 109.5° a 107.3°. Es importante comprender la relación entre la hibridación y el modelo RPECV. Utilizamos la hibridación para describir el esquema de enlace una vez que se ha predicho la distribución de los pares de electrones utilizando el modelo RPECV. Si dicho modelo predice una distribución tetraédrica de los pares de electrones, suponemos que ocurrió una hibridación de un orbital s y tres orbitales p para formar cuatro orbitales híbridos sp3. Los siguientes ejemplos muestran otros tipos de hibridación. Hibridación sp El modelo RPECV predice que el cloruro de berilio (BeCl2) es una molécula lineal. El diagrama orbital para los electrones de valencia del Be es 2s 2p hg Sabemos que el Be en estado fundamental no forma enlaces covalentes con el Cl porque sus electrones están apareados en el orbital 2s. Así que recurrimos a la hibridación para explicar el comportamiento de los enlaces del Be. Primero promovemos un electrón del orbital 2s a un orbital 2p, de lo que resulta 2s 2p hh Ahora el Be tiene dos orbitales disponibles para el enlace, el 2s y el 2p. Sin embargo, si dos átomos de Cl se combinan con el Be en este estado excitado, un átomo de Cl com- partiría un electrón 2s; en tanto que el otro Cl compartiría un electrón 2p, formándose dos enlaces BeCl no equivalentes. Este esquema contradice las evidencias experimentales. En la molécula real de BeCl2, los dos enlaces BeCl son idénticos en todos los aspectos. Así, los orbitales 2s y 2p se deben mezclar, o llevar a cabo una hibridación, para formar dos orbitales híbridos sp equivalentes: hh orbitales sp orbitales vacíos 2p Figura 10.9 El átomo de N con hibridación sp3 en el NH3. Tres orbitales híbridos sp3 forman enlaces con los átomos de H. El cuarto orbital está ocupado por el par libre del nitrógeno. H H H N
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