¿Hay alguna imagen de cómo los orbitales atómicos se superponen en CO2?

Si. Primero tienes que entender la hibridación de los carbonos y los oxígenos. El carbono solo necesita dos enlaces sigma y, por lo tanto, solo necesita hibridar dos orbitales atómicos: sp. El oxígeno necesita tres orbitales híbridos, uno para el enlace sigma al carbono y dos para mantener los dos pares de electrones no compartidos. Por lo tanto, el oxígeno se hibrida sp ^ 2:

Ahora eso deja carbono con dos orbitales p y oxígeno con un orbital p. los orbitales p se superponen para formar enlaces pi:

Observe que los enlaces pi se giran 90 grados entre sí.

Crédito donde es debido: podría haber dibujado estas imágenes, eventualmente, y con un éxito mínimo, si estuviera determinado y hubiera sobreestimado mi capacidad para dibujar, pero los encontré aquí: Tabla de Geometría Molecular

¡Salud!

Aquí está:
El diagrama está mal, gracias a Andrew por señalarlo. Los orbitales Px en O deben ser híbridos sp ^ 2.

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