Si. Las distribuciones de probabilidad de un electrón en los orbitales 1s y 2s se superponen. Ambas distribuciones son funciones continuas y suaves que se extienden a una distancia infinita del núcleo. Por lo tanto, los dos orbitales se superponen en cierta medida en todo el espacio.
Sin embargo, un electrón también puede estar en una superposición lineal de orbitales 1s y 2s. La superposición lineal no tiene que ser equivalente a ninguno de los dos orbitales solos. La superposición lineal tendrá su propia distribución de probabilidad. Uno puede llamar a una superposición lineal de los estados 1s y 2s un orbital híbrido.
Entonces, podría haber preguntado: ‘Si el electrón está presente en la región superpuesta, ¿se consideraría un híbrido de 1s y 2s?’ .
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De hecho, puede diseñar un experimento que detecte solo una superposición híbrida. Cada enlace químico está etiquetado por el orbital específico, puro o híbrido, que participa en el enlace.
Si su electrón está en cualquier superposición de los estados 1s y 2s, aún puede estar en cualquier parte del espacio. No puede limitarse a una región del espacio porque ni el orbital 1s ni el 2s están confinados a ninguna región del espacio. El electrón tiene una probabilidad finita de estar fuera de CUALQUIER región que usted defina.
Entonces su pregunta está mal planteada. Una pregunta adecuada sería: “¿En qué superposición lineal de los estados 1s y 2s tendría un electrón una probabilidad específica de estar en una región específica?” .
Piénselo en términos de un principio de incertidumbre de Heisenberg que involucra orbitales. Los orbitales son similares a los momentos. No se puede determinar con precisión el orbital y la posición de un electrón al mismo tiempo. Si haces un experimento que determina con precisión el orbital de ese electrón, entonces has hecho que la posición de ese electrón sea incierta. Por el contrario, si determina con precisión la posición de un electrón, entonces ha hecho que el orbital de ese electrón sea incierto. Entonces, los orbitales y las posiciones son mutuamente indeterminables.
Un enlace químico se compone de un par de electrones en el mismo estado orbital, aunque opuestos en espín. Los enlaces químicos también son regiones entre átomos donde la probabilidad de electrones es alta. Por lo tanto, hay un poco de ambigüedad con respecto a qué orbital están compuestos los dos electrones en un enlace covalente. Entonces, un enlace químico se puede caracterizar en términos de orbital de varias maneras que llamaré múltiples. Un enlace químico puede involucrar un orbital atómico o un orbital híbrido.
Esta distinción es muy importante en química. Los orbitales atómicos, antes de convertirse en parte de un enlace químico, pueden hibridarse. El profesor primero explicará los orbitales de los átomos de hidrógeno, que se extrapolarán sin explicación a todos los átomos. Luego, el maestro presentará leyes simples sobre cómo estos orbitales forman enlaces químicos. Luego, el maestro deconstruirá estas leyes simples mediante la introducción de la hibridación. Entonces, el estudiante en la clase comenzará a gritar: ‘¿Y AHORA QUÉ? ¿HIBRIDACIÓN?’
¡No seas ese estudiante!)
