Quimica, 11va Edicion - Raymond Chang-FREELIBROS-474

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442 CAPÍTULO 10 Enlace químico II: Geometría molecular e hibridación de orbitales atómicos
10.5 Hibridación en moléculas que contienen 
enlaces dobles y triples 
El concepto de “hibridación” también es útil para moléculas con enlaces dobles y triples. 
Considere como ejemplo la molécula de etileno, C2H4. En el ejemplo 10.1 vimos que el 
C2H4 contiene un enlace doble carbono-carbono y que tiene una geometría plana. Es po-
sible comprender tanto la geometría como el enlace si consideramos que cada átomo de 
carbono tiene una hibridación sp2. En la i gura 10.14 se muestran los diagramas orbitales 
de este proceso de hibridación. Suponemos que sólo los orbitales 2px y 2py se combinan 
con el orbital 2s, y que el orbital 2pz permanece sin cambio. En la i gura 10.15 se mues-
tra que el orbital 2pz es perpendicular al plano de los orbitales híbridos. Ahora bien, 
¿cómo explicar el enlace entre los átomos de carbono? Como se muestra en la i gura 
10.16a), cada átomo de carbono utiliza tres orbitales híbridos sp2 para formar los dos 
enlaces con los orbitales 1s de los hidrógenos y un enlace con el orbital híbrido sp2 del 
átomo de C adyacente. Además, los dos orbitales 2pz de los dos átomos de C que no 
participaron en la hibridación forman otro enlace, por traslapo lateral [i gura 10.16b)].
 Existe una diferencia entre los dos tipos de enlaces covalentes en el C2H4. Los tres 
enlaces formados por cada átomo de C en la i gura 10.16a) son enlaces sigma (enlaces 
s) , es decir, enlaces covalentes formados a partir del traslapo de orbitales extremo con 
extremo; la densidad electrónica está concentrada entre los núcleos de los átomos enla-
zados. El segundo tipo se llama enlace pi (enlace p) , que se dei ne como un enlace co-
valente formado a partir del traslapo lateral de los orbitales; la densidad electrónica se 
concentra por arriba y por debajo del plano que forman los núcleos de los átomos enla-
zados. Los dos átomos de C forman un enlace pi, como se muestra en la i gura 10.16b). 
Como consecuencia de la formación de este enlace pi, la molécula de etileno tiene una 
en sus enlaces con el Br, debido a que los orbitales híbridos sp3d tienen una distribución 
bipiramidal trigonal (vea la tabla 10.4). El proceso de hibridación se puede concebir como 
sigue: el diagrama orbital del átomo de P en estado fundamental es
3s 3p 3d
hhhhg
Al promover un electrón 3s al orbital 3d se obtiene el siguiente estado excitado:
3s 3p 3d
hhhhh
Al mezclar un orbital 3s, tres orbitales 3p y uno 3d se generan cinco orbitales híbridos sp3d:
hhhhh
orbitales sp3d orbitales vacíos 3d
Estos orbitales híbridos se traslapan con los orbitales 4p del Br para formar cinco enlaces 
covalentes P—Br. Como no hay pares libres en el átomo de P, la geometría del PBr5 es bipi-
ramidal trigonal.
Ejercicio de práctica Describa el estado de hibridación del Se en el SeF6.
Estado 
fundamental
Promoción de 
un electrón
Estado de 
hibridación 
sp2
2s
2s
Orbitales sp2
2p
2p
2pz
Figura 10.14 La hibridación sp2 
de un átomo de carbono. El orbital 
2s se mezcla sólo con dos 
orbitales 2p para formar tres 
orbitales híbridos sp2 equivalentes. 
Este proceso deja un electrón 
en el orbital sin hibridación, el 
orbital 2pz.
Animación
Enlaces sigmas y pi
Problema similar: 10.40.
Revisión de conceptos