Segundo o Modelo de Linus Pauling com os orbitais, a quantidade de ligações covalentes que um elemento realiza corresponde à quantidade de orbitais incompletos que ele possui. Por exemplo, o hidrogênio possui apenas um elétron, assim, o seu orbital s está incompleto, precisando de mais um elétron para ficar completo. É por isso que cada hidrogênio realiza somente uma ligação sigma, recebendo um elétron:
Distribuição eletrônica do hidrogênio com um orbital incompleto
Agora olhe o caso do nitrogênio que possui 7 elétrons:
Distribuição eletrônica do nitrogênio com três orbitais incompletos
Observe que, visto que o nitrogênio possui três orbitais incompletos, ele realiza três ligações covalentes.
Esse raciocínio, porém, não se aplica ao carbono, que possui 6 elétrons:
Distribuição eletrônica do carbono com dois orbitais incompletos
Note que o carbono possui apenas dois orbitais incompletos e que, segundo o modelo de Pauling, ele deveria realizar apenas duas ligações covalentes. Mas não é isso o que ocorre na realidade, pois o carbono é tetravalente, ou seja, realiza quatro ligações covalentes.
Desse modo, surgiu outra teoria que explica esse fato, é a Teoria da Hibridização.
A hibridização ocorre quando um elétron de um orbital recebe energia e passa para outro orbital que está vazio, de modo que os orbitais atômicos incompletos fundem-se, originando novos orbitais denominados de orbitais híbridos ou hibridizados.
Por exemplo, consideremos o caso do carbono. Digamos que um elétron do orbital 2s absorva energia, tal elétron ficará em um estado denominado de excitado ou ativado, pois ele passará para o orbital 2p:
Formação de orbitais híbridos no carbono
Observe que agora o carbono possui quatro orbitais incompletos, o que explica as quatro ligações que ele realiza.
Os orbitais incompletos fundem-se e originam quatro orbitais hibridizados:
Formação de quatro orbitais hibridizados
Visto que, nesse caso, 1 orbital “s” uniu-se a 3 orbitais “p”, temos um caso de hibridização sp3. Existem também outros dois tipos de hibridização, que são: sp2 e sp.
Mais detalhes sobre cada um desses tipos de hibridizações serão explanados em textos posteriores.
Aproveite para conferir nossas videoaulas sobre o assunto:
