Diferencia principal: orbitales híbridos frente a orbitales moleculares

Los orbitales son estructuras hipotéticas que pueden llenarse de electrones. Según diferentes descubrimientos, los científicos han propuesto diferentes formas para estos orbitales. Hay tres tipos principales de orbitales: orbitales atómicos, orbitales moleculares y orbitales híbridos. Los orbitales atómicos son los orbitales hipotéticos que se encuentran alrededor del núcleo de un átomo. Los orbitales moleculares son los orbitales hipotéticos que se forman cuando dos átomos forman un enlace covalente entre ellos. Los orbitales híbridos son orbitales hipotéticos que se forman debido a la hibridación de orbitales atómicos. La principal diferencia entre los orbitales híbridos y los orbitales moleculares es que Los orbitales híbridos están formados por las interacciones de los orbitales atómicos en el mismo átomo, mientras que los orbitales moleculares están formados por las interacciones de los orbitales atómicos de dos átomos diferentes.

Áreas clave cubiertas

1. ¿Qué son los orbitales híbridos? - Formación, formas y propiedades 2. ¿Qué son los orbitales moleculares? - Formación, formas y propiedades 3. ¿Cuáles son las similitudes entre los orbitales híbridos y los orbitales moleculares? - Esquema de características comunes 4. ¿Cuál es la diferencia entre orbitales híbridos y orbitales moleculares? - Comparación de diferencias clave

Términos clave: Orbital molecular de unión, orbital atómico, orbital molecular de unión, hibridación, orbital híbrido, orbital molecular

¿Qué son los orbitales híbridos?

Los orbitales híbridos son orbitales hipotéticos formados debido a la mezcla de orbitales atómicos en el mismo átomo para formar un enlace covalente. En otras palabras, los orbitales atómicos de un átomo se someten a hibridación para formar orbitales adecuados para la unión química. Los orbitales atómicos se encuentran como orbital s, orbital p, orbital d y orbital f. La hibridación de dos o más orbitales formará un nuevo orbital híbrido. Los orbitales híbridos se nombran de acuerdo con los orbitales atómicos que se someten a hibridación. A continuación se ofrecen algunos ejemplos.

sp Orbital híbrido

Estos orbitales se forman cuando se mezclan un orbital sy un orbital p. Los orbitales híbridos resultantes tienen el 50% de las características s y el 50% de las características p. La disposición espacial de los orbitales sp es lineal. Por lo tanto, el ángulo de enlace entre estos orbitales es de 180^oC. Los átomos que se someten a hibridación sp tienen 2 orbitales p vacíos.

sp² Orbital híbrido

Estos orbitales se forman cuando un orbital sy 2 orbitales p se hibridan. Los orbitales híbridos resultantes tienen aproximadamente el 33% de los caracteres sy aproximadamente el 66% de los caracteres p. La disposición espacial de estos orbitales es trigonal plana. Por lo tanto, el ángulo de enlace entre estos orbitales es 120^oC. Los átomos que experimentan esta hibridación tienen 1 orbital p vacío.

sp³ Orbital

Estos orbitales se forman cuando un orbital sy 3 orbitales p se hibridan. Los orbitales híbridos resultantes tienen aproximadamente el 25% de los caracteres sy aproximadamente el 75% de los caracteres p. La disposición espacial de estos orbitales es tetraédrica. Por lo tanto, el ángulo de enlace entre estos orbitales es 109,5^oC. Los átomos que experimentan esta hibridación no tienen orbitales p vacíos.

sp³D¹ Orbital

Estos orbitales se forman cuando un orbital s, 3 orbitales p y un orbital d se hibridan. La disposición espacial de estos orbitales es trigonal plana. Los átomos que se someten a esta hibridación tienen 4 orbitales d vacíos.

Figura 1: sp³ hibridación de H₂O molécula

La imagen de arriba muestra la hibridación de orbitales atómicos de la molécula de oxígeno para formar dos enlaces covalentes con dos átomos de hidrógeno.

¿Qué son los orbitales moleculares?

Los orbitales moleculares son orbitales hipotéticos que se forman debido a la mezcla (superposición) de orbitales atómicos de diferentes átomos. Esto ocurre cuando se forma un enlace covalente entre dos átomos. Por ejemplo, si se forma un enlace covalente entre los átomos A y B, los orbitales atómicos que tienen la simetría correcta se mezclarán, formando un orbital molecular. Por lo tanto, los orbitales moleculares son las regiones donde la mayoría de los electrones de enlace se pueden encontrar entre dos átomos. Los orbitales moleculares se pueden encontrar en dos tipos como orbitales enlazantes y orbitales antienlazantes.

Unión de orbitales moleculares

Estos orbitales tienen menos energía en comparación con los orbitales atómicos que experimentan la formación del orbital molecular. Por tanto, estos orbitales son estables. El par de electrones de enlace se puede encontrar en este orbital.

Orbitales moleculares antioxidantes

Estos orbitales tienen una energía más alta que los orbitales atómicos y los orbitales moleculares de enlace. Por tanto, son menos estables. La mayoría de las veces, estos orbitales están vacíos.

Figura 2: Diagrama orbital molecular de O₂ Molécula

La imagen de arriba muestra el diagrama orbital molecular del oxígeno diatómico. El símbolo "σ" indica el orbital molecular de enlace sigma y "σ *" indica el orbital antienlazante.

Similitudes entre orbitales híbridos y orbitales moleculares

Diferencia entre orbitales híbridos y orbitales moleculares

Definición

Orbitales híbridos: Los orbitales híbridos son orbitales hipotéticos formados debido a la mezcla de orbitales atómicos en el mismo átomo para formar un enlace covalente.

Orbitales moleculares: Los orbitales moleculares son orbitales hipotéticos que se forman debido a la mezcla (superposición) de orbitales atómicos de diferentes átomos.

Átomos

Orbitales híbridos: Los orbitales híbridos se forman en el mismo átomo.

Orbitales moleculares: Los orbitales moleculares se forman entre dos átomos.

Orbital Antiadherente

Orbitales híbridos: Los orbitales híbridos no brindan información sobre los orbitales antienlazantes.

Orbitales moleculares: Los orbitales moleculares brindan información sobre los orbitales antienlazantes.

Conclusión

Tanto los orbitales híbridos como los orbitales moleculares son orbitales hipotéticos que muestran la ubicación más probable de los electrones en los átomos o entre ellos. Son muy importantes para predecir la forma de una molécula. La principal diferencia entre los orbitales híbridos y los orbitales moleculares es que los orbitales híbridos están formados por las interacciones de los orbitales atómicos en el mismo átomo, mientras que los orbitales moleculares están formados por las interacciones de los orbitales atómicos de dos átomos diferentes…

Referencias:

1. Libretexts. "Orbitales híbridos". Química LibreTextos. Libretexts, 21 de julio de 2016. Web. Disponible aquí. 14 de agosto de 2017. 2. Libretexts. "Cómo construir orbitales moleculares". Química LibreTextos. Libretexts, 21 de julio de 2016. Web. Disponible aquí. 14 de agosto de 2017.

Imagen de cortesía:

1. “Hibridación Sp3 de H2O” Por Holmescallas - Trabajo propio (CC BY-SA 4.0) vía Commons Wikimedia2. "Diagrama de orbitales de la molécula de oxígeno" Por Anthony. Sebastian - (CC BY-SA 3.0) a través de Commons Wikimedia