Hybrid Orbitals explained - Valence Bond Theory | Orbital Hybridization sp3 sp2 sp

Crash Chemistry Academy

4 May 201711:58

Summary

TLDREste video ofrece una explicación sobre los orbitales híbridos, una teoría de enlace desarrollada por Linus Pauling en la década de 1930 para entender la distribución tridimensional de átomos en una molécula. Se analiza la hidrólisis en moléculas como metano, etileno, etino, amoníaco y agua, destacando cómo la hidrólisis afecta a elementos como el carbono, nitrógeno y oxígeno. Se describe cómo la hidrólisis se manifiesta en enlaces simples, dobles y triples, y cómo se relaciona con la geometría molecular y los ángulos de enlace, ilustrando con modelos de esferas, palos y garfios.

Takeaways

🧬 La teoría de los orbitales híbridos fue desarrollada por Linus Pauling en la década de 1930 para entender la colocación tridimensional de los átomos en una molécula.
🌐 La modelización de la teoría de los orbitales híbridos se aplica a un número limitado de elementos, pero a la mayoría de las moléculas presentes en la Tierra, como el carbono, nitrógeno y oxígeno.
🤝 La palabra 'híbrido' se refiere a una mezcla de variedades, como el mulo que es una mezcla de un caballo y un burro.
🔁 Los orbitales híbridos son un resultado de la mezcla de energías entre orbitales s y p, lo que cambia su forma y energía.
📏 Los orbitales 2sp3 son el resultado de la mezcla de un orbital 2s y tres orbitales 2p, creando cuatro orbitales híbridos equivalentes.
🌐 La geometría de los orbitales híbridos explica la distribución de los electrones de valencia en moléculas como el metano, donde los ángulos de enlace son idénticos.
🔗 Los enlaces sigma se forman por la superposición de orbitales híbridos y representan un enlace simple ocupado por un par de electrones.
🔁 En moléculas con dobles enlaces, como eteno (C2H4), la segunda parte del enlace proviene de la superposición de orbitales p no híbridados, formando un pi bond.
📐 Los orbitales 2sp2 son parte de la estructura de moléculas con dobles enlaces, y están dispersos en un plano perpendicular al orbital p no híbridado.
👆 En moléculas con triples enlaces, como etino (C2H2), un orbital p no híbridado se utiliza para cada pi bond, dejando dos orbitales p para los dos pi bonds.
🔬 La teoría de los orbitales híbridos también se aplica a moléculas con átomos de nitrógeno y oxígeno, como NH3 y H2O, donde se forman orbitales 2sp3 y se distribuyen en una forma tetraédrica.

Q & A

¿Qué son los orbitales híbridos y qué modelo de enlace representan?
-Los orbitales híbridos son una mezcla de orbitales atómicos que se forman para explicar la distribución tridimensional de los átomos en una molécula, como lo es el modelo de enlace de valencia o teoría de enlace de Pauling.
¿Quién desarrolló la teoría de los orbitales híbridos y en qué década?
-Linus Pauling desarrolló la teoría de los orbitales híbridos en la década de 1930.
¿Cuáles son algunos de los átomos del segundo período que se benefician de la teoría de los orbitales híbridos?
-La teoría de los orbitales híbridos se aplica a un grupo limitado de átomos del segundo período, incluyendo carbono, nitrógeno y oxígeno.
¿Cómo se forman los orbitales híbridos 2sp3 y cuáles son sus componentes?
-Los orbitales híbridos 2sp3 se forman mediante la mezcla de energías de un orbital 2s y tres orbitales 2p, resultando en cuatro orbitales híbridos equivalentes.
¿Qué nombre recibe la mezcla de orbitales y cómo se relaciona con la teoría de los orbitales híbridos?
-La mezcla de orbitales se llama 'híbridación' y es el concepto central detrás de la formación de los orbitales híbridos.
¿Cómo se relaciona la geometría de los orbitales híbridos con la teoría VSEPR?
-La teoría VSEPR (Teoría de la Electronegatividad de los Grupos de Electrones) se relaciona con la geometría de los orbitales híbridos, ya que la repulsión entre los orbitales equivalentes resulta en ángulos de enlace idénticos.
¿Qué son los enlaces sigma y cómo se forman?
-Los enlaces sigma son los enlaces químicos formados por la superposición de orbitales híbridos o no híbridos, ocupados por un par de electrones.
¿Cómo se explica la formación de enlaces dobles en la molécula de eteno (C2H4) según la teoría de los orbitales híbridos?
-En la molécula de eteno, los enlaces dobles consisten en una parte de enlace sigma formado por la superposición de orbitales 2sp2 y una parte de enlace pi formado por la superposición de orbitales p no híbridizados.
¿Cuál es la diferencia entre los orbitales híbridos 2sp3 y 2sp2 y cómo se relaciona con la formación de enlaces simples y dobles?
-Los orbitales híbridos 2sp3 son formados por la mezcla de un orbital 2s y tres orbitales 2p, mientras que los orbitales 2sp2 son formados por la mezcla de un orbital 2s y dos orbitales 2p. Esto se relaciona con la formación de enlaces simples y dobles, ya que los enlaces simples se forman por la superposición de orbitales 2sp3 y los enlaces dobles incluyen una superposición de orbitales 2sp2 más un orbital p no híbridizado para el enlace pi.
¿Cómo se forman los enlaces triples en la molécula de etino (C2H2) según la teoría de los orbitales híbridos?
-En la molécula de etino, los enlaces triples consisten en una parte de enlace sigma formado por la superposición de orbitales 2sp y dos partes de enlace pi formadas por la superposición de dos pares de orbitales p no híbridizados.
¿Cómo se relaciona la hipérbole de los átomos de nitrógeno y oxígeno en moléculas como NH3 y H2O con la teoría de los orbitales híbridos?
-En NH3, el nitrógeno tiene tres enlaces sigma y un par de electrones no compartido, lo que se explica mediante la hipérbole 2sp3 con uno de los orbitales híbridos conteniendo un par de electrones no compartido. En H2O, el oxígeno tiene dos enlaces sigma y dos pares de electrones no compartidos, también explicado por la hipérbole 2sp3, pero con dos de los orbitales híbridos conteniendo pares de electrones no compartidos.