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La hibridación de orbitales una nueva
reconceptualización
M.C. Jose Luis Jacobo Lozoya M.C. Javier Cruz
Guardado
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Propósitos
Homogeneizar entre los profesores de química el
manejo correcto de la teoría de hibridación de
orbitales Mostrar de una manera más didáctica a
nuestros alumnos la explicación de la hibridación
de orbitales
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Introducción La hibridación de orbitales es una
teoría del enlace covalente, que presenta serias
dificultades para ser realmente comprendida por
los estudiantes de bachillerato y
licenciatura. De manera reiterada en la mayoría
de los libros de texto de química orgánica, al
momento de abordarla involucran el concepto de
promoción electrónica con la de hibridación de
orbitales, como si ambos procesos ocurrieran
físicamente. En este trabajo trataremos de
explicar el por qué no se dan estos procesos de
manera conjunta y para ello iniciaremos por
definir qué consideramos por hibridación de
orbitales.
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Desarrollo Buscando que dicha definición sea lo
más clara posible, intentaremos definir ambos
términos por separado. Para ello, iniciaremos
definiendo el término hibridación, al cual
cotidianamente relacionamos físicamente con una
mezcla, cruce o combinación de dos especies
diferentes, para obtener una tercera con
características también diferentes, pero con
características implícitas de las dos que se
mezclaron o combinaron. En nuestro caso lo
definiremos como la combinación de orbitales
atómicos de diferente energía para dar lugar a
orbitales híbridos de energía equivalente y
simétrica (energías orbitálicas).
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Es importante considerar que el orbital no tiene
límites definidos, sino que aparece como una nube
difusa, pero que para cuestiones prácticas o
didácticas este se presenta al alumno como si los
tuviera. Ahora bien, trataremos de explicar qué
sucede con la combinación de orbitales atómicos
puros, para ello tomemos como ejemplo, los
orbitales s y p. Al combinar los orbitales s y p
se pueden obtener las combinaciones sp, sp2, sp3,
veamos los siguientes ejemplos
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Orbitales híbridos sp
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Orbitales híbridos sp2
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Orbitales híbridos sp3
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Los orbitales híbridos formados en las
combinaciones anteriores presentan
características específicas, las cuales se
muestran en la siguiente tabla.
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Primer argumento
Iniciaremos con la siguiente pregunta, quiénes
se hibridizan?, es lógico que la respuesta sería
que los orbitales entonces si tratamos de
involucrar a ambos conceptos, se tendría lo
siguiente
Fig. 4 Representación gráfica de la relación
promoción-hibridación, para el caso de un
elemento de configuración electrónica externa ns2
np0.
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Obsérvese que al pasar del estado basal al estado
excitado, se necesita un gasto energético, para
que uno de los electrones del subnivel s pueda
promoverse al subnivel p de mayor energía, en un
primer paso, para que posteriormente se de la
hibridación. Por tanto, nos hacemos la siguiente
interrogante, si los orbitales al hibridizarse
quedan en un nivel de energía más bajo, para qué
diablos subir al electrón a un nivel más alto, si
después se baja energéticamente? A manera de
ejercicio propondríamos la hibridación del
berilio y del boro En el caso del berilio de
configuración electrónica 1s2 2s2 2p0, se
hibridiza a sp3 en compuestos del tipo (BeX2)n,
cloruro de berilio. En el caso del boro de
configuración electrónica 1s2 2s2 2p1 también se
hibridiza a sp3 en compuestos del tipo (BF4)-1,
NH3.BF3 y B2H6.
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Segundo argumento
Para continuar con nuestra discusión, haremos uso
de otro ejemplo para ello analizaremos a un
átomo de configuración electrónica externa ns2
np3 que se hibridice a sp3.
Fig. 5 Representación gráfica de la relación
promoción-hibridación, para el caso de un
elemento de configuración electrónica externa ns2
np3.
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• Si analizamos el diagrama de la figura 5,
  podemos encontrar de entrada dos grandes
  problemas
• Si somos congruentes con el manejo de la
  promoción electrónica, entonces aquí se necesita
  un gasto energético mayor para que el electrón
  apareado del subnivel ns pase al subnivel np.
• b) Si la promoción se da, entonces la
  configuración electrónica externa del átomo
  excitado quedaría como ns1 npx2 npy1 npz1
• La cual estaría en desacuerdo con la regla para
  el llenado electrónico (Principio de aufbau, de
  construcción o desarrollo).

A manera de ejercicio revisemos la hibridación
del nitrógeno el oxígeno en la formación de las
especies químicas, NH3, NH4, H2O, H3O y
comparemos sus geometrías y ángulos de enlace.
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Conclusiones
Con los argumentos vertidos a través del
desarrollo de nuestra ponencia podemos concluir
que a) La teoría de hibridación de orbitales
(THO), es una teoría que no se le ha dado la
debida importancia tanto en el aula, como en los
libros de texto de química orgánica. b) El
desconocimiento mismo de la THO lleva de manera
reiterada a un tratamiento conceptual incorrecto
de esta teoría en los libros de texto,
principalmente los de química orgánica. c) La
mayoría de los libros de texto de química
orgánica, al momento de abordar la THO,
involucran el concepto de promoción electrónica
con la de hibridación de orbitales, como si ambos
procesos ocurrieran físicamente.
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Finalmente afirmamos categóricamente que para
explicar la THO, no existe la necesidad de
utilizar la muy citada promoción electrónica, en
la explicación de la hibridación de orbitales.
Bibliografía
Demitras, G.C. et al. Química Inorgánica.Editorial
Prentice-Hall Internacional, 1973. Huheey, J.E.
Química Inorgánica, Principios de estructura y
reactividad, Editorial Harla1988. Fox, M.A y
Whitesell, J.K.Química Orgánica Addison Wesley
Longman. 2000. McMurry, J. Química Orgánica.Grupo
Editorial Iberoamérica,1994. Pierce, J.B. Química
de la materia. Editorial Publicaciones Cultural,
1979.
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(No Transcript)
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