Hibridación de orbitales de energía similares
La hibridación es la mezcla de orbitales de energías similares, así que cuando realizamos la hibridación, ¿por qué no preferimos? $4\mathrm s$ en lugar del $3\mathrm d$ orbital para la hibridación, aunque $4\mathrm s$ tiene cada vez más energía comparable a $3\mathrm p$ y $3\mathrm s$? ¿Por qué no podemos hacer un complejo orbital externo como$\mathrm{sp^3s}$ en vez de $\mathrm{sp^3d}$?
Respuestas
M. Farooq tiene razón en que la hibridación es un concepto que parece desviar a los estudiantes la mayoría de las veces, pero su intuición dentro de este concepto simple es completamente correcta.
Cuando los orbitales s, py d están involucrados en la unión (evitaré la palabra "hibridación"), la mayoría de las veces son los orbitales los que están cerca en energía, por ejemplo, 4s, 3 d y 4p en lugar de 4 d con 4s y 4p. Esta es la razón por la que la participación del orbital d con la unión se discute con mayor frecuencia con respecto a los metales de transición (elementos del bloque d).
Para los elementos del bloque p cuyos únicos orbitales d vacíos son de la misma capa que los orbitales p (por ejemplo, 4d con 4p), ahora se sabe que la participación de los orbitales d en la unión es muy limitada porque esos orbitales d son muy altos en energía en relación con el pags. Lo mismo se aplica a los orbitales s que propone involucrar en la vinculación. Desafortunadamente, muchos libros de texto y maestros todavía se refieren a este modelo obsoleto de compuestos hipervalentes de azufre y fósforo, por ejemplo, como el uso de orbitales d de mayor energía para la unión, lo que probablemente sea la fuente de su confusión.
Una vez que te das cuenta de que los orbitales d del mismo caparazón que son mucho más altos en energía generalmente no están involucrados en la unión, entonces tu pregunta se vuelve discutible.
Sugeriría que toda esta fábrica de historias de hibridación falsas debería eliminarse de los planes de estudio de química orgánica y general. La palabra mezcla es peor, ya que es una jarra donde se pueden agregar diferentes orbitales y hacer funcionar una licuadora y aquí está la mezcla. Este material es bueno solo para memorizar de memoria.
Solo después de un curso exhaustivo de QM y una base matemática, estas ideas deben presentarse con un ejemplo junto con el desarrollo histórico. Ni el autor del libro de texto ni el maestro saben qué es. El único observable experimental real son las densidades de electrones a través de difracción de rayos X u otras técnicas.