¿Por qué cuando el oxígeno forma dos enlaces y tiene dos pares solitarios, se hibrida SP3? ¿Por qué no puede salirse con solo hibridar los dos orbitales p de enlace en dos orbitales SP, mientras deja los pares solitarios en los otros S y P?

Excelente pregunta!

Cuando se habla de hibridación, se cuentan los pares de electrones alrededor de un átomo. Un par de electrones es un par de electrones no compartido o un enlace sigma. Nunca se cuenta el segundo o tercer enlace al mismo átomo cuando se calcula la hibridación, ya que estos enlaces están formados por la superposición de p no hibridada (o, en algunos casos, orbitales d). En el caso del oxígeno, eso significa que debe contar tanto el primero del doble enlace como los dos pares de electrones para un total de tres grupos de electrones que requieren tres orbitales hibridados. Eso significa que necesitará los orbitales 2s y dos 2p para hacer los tres orbitales híbridos. El segundo enlace al oxígeno se compone de la superposición de p-orbital con su hermano p-orbital en el otro oxígeno. De ahí la hibridación si sp ^ 2.

La otra forma de pensar en esto es que si los pares de electrones no compartidos simplemente se dejaran en orbitales p, tendrían que ubicarse a 90 grados entre sí. Ese es un requerimiento de energía mucho mayor debido a la repulsión electrón-electrón que ubicarlos a (aproximadamente) 109.5 grados.

¡Salud!

¡Mira!

Cuando entra en detalles, llega a saber que un átomo puede experimentar diferentes hibridaciones en diferentes compuestos. El carbono en los alcanos es sp3, en los alquenos sp2, en los alquinos sp.

De manera similar para el oxígeno en éteres sp3, carbonilos es sp2. Y así sucesivamente.

Entonces su pregunta es por qué los átomos lo hacen.

La respuesta es que no lo hacen. Somos nosotros quienes los obligamos a hacerlo.

Considere, por ejemplo, que un detective ingresa a una casa donde alguien fue asesinado, buscaría pistas y luego inventaría una historia para explicar cómo y bajo qué circunstancias se cometió el asesinato: vidrios rotos, dinero perdido, desorden de habitación, todos ellos proporcione pistas para varias historias y luego descubra que una de las historias estaba más cerca de la serie real de eventos de asesinato.

Igual es el caso aquí, primero vemos lo que está sucediendo allí con la ayuda de instrumentos y técnicas y luego hacemos una historia para explicar cómo habría sucedido, la mejor historia es una teoría exitosa, pero incluso eso no es una representación de eventos actuales.

Ahora como regla general:

El oxígeno que no forma el enlace pi es sp3

El enlace de oxígeno fprming 1pi es sp2

El oxígeno que forma el enlace 2pi es sp

ves que la hibridación no es algo que realmente sucede, de hecho, es una forma matemática y física de describir orbitales compuestos mediante la mezcla elemental de orbitales unitarios … así que si observas algún fenómeno físico necesita energía, una vez que el enlace está en una distancia de formación crítica ¿Cuál es el otro átomo que proporciona oxígeno con energía ahora qué hace el oxígeno con esta energía de activación inicial? toma el par de electrones en la capa s y los promueve a la capa p sucesiva, lo que sucede ahora es que fusiona los dos orbitales para formar estos orbitales enormes con capacidad de unión y además no puede perder la riqueza, por lo que esto es bastante sencillo. ¿se fusionan 1 s orbitales y 3 p orbitales formando híbridos sp3? También tenga en cuenta que si los pares se dejaran en los orbitales individuales py s, ¿no habría una diferencia entre la capacidad de retención o atracción del núcleo hacia ellos? entonces la pareja en el orbital p se sostuvo más libremente que la s? De hecho, ambos se sostienen con la misma fuerza de atracción, por lo que deben estar en orbitales híbridos u orbitales complejos de igual fuerza de atracción. Además, si el átomo atacante es carbono u otros elementos de la primera fila (preferiblemente) entonces obtiene MÁS energía y promueve un electrón a una órbita p más alta y por lo tanto puede formar un doble enlace … así que básicamente dos leyes de la naturaleza están en funcionamiento
La naturaleza siempre ama obtener energía y alcanzar la forma más estable de asignarla
y la naturaleza siempre ama la igualdad y la simetría 😀

En [math] O_2 [/ math] obtienes 1 [math] \ sigma [/ math] enlace de la cabeza en la superposición de los orbitales p y 1 [math] \ pi [/ math] enlace de la superposición lateral.