Un orbital sp3 híbrido se dibuja con un lóbulo más pequeño que su otra mitad, esta última de igual tamaño al dibujar el orbital p. ¿Por qué es así?
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Cuando se combinan en un centro atómico dado, dos orbitales atómicos cualesquiera se suman de forma vectorial vectorial. Por ejemplo, consideremos el orbital $\phi$ definido por $\ce{p_{x}}$ y $\ce{p_{y}}$ orbitales atómicos como
\begin{align} \phi = c_1 \ce{p_{x}} + c_2 \ce{p_{y}} \end{align}
La adición orbital puede representarse así
para los dos casos $c_1 = c_2 > 0$ y $c_l = -c_2 > 0$ respectivamente. La relación $c_1 / c_2$ controla en qué medida la órbita $\phi$ se inclina en sentido contrario al $x$ (o $y$ ).
La mezcla de orbitales atómicos con diferente número cuántico de momento angular es también controlada por una adición vectorial y da lugar a varios tipos de orbitales híbridos algunos ejemplos de los cuales se muestran aquí:
El ejemplo a) sería un $\ce{sp}$ orbital híbrido. Obtiene su sentido de la orientación del $\ce{p}$ orbital utilizado para construirlo porque el $\ce{s}$ orbital es isótropo. Su forma se debe a que las partes de los orbitales que tienen signo opuesto (lo que se deduce del sombreado de las imágenes) se anulan entre sí en cierta medida. Así, si el lóbulo izquierdo del orbital $\ce{p}$ orbital de la derecha es negativo y el de la derecha es positivo y el $\ce{s}$ orbital también es positivo, entonces la mitad izquierda del $\ce{s}$ orbital se solapa con el lóbulo izquierdo del $\ce{p}$ orbital de forma destructiva y se anulan entre sí, de tal manera que sólo una pequeña porción del $\ce{p}$ restos del lóbulo orbital. Pero la mitad derecha del $\ce{s}$ orbital se superpone con el lóbulo derecho del $\ce{p}$ orbital de forma constructiva y así el lóbulo derecho de la $\ce{p}$ orbital se hace más grande.
Gary Kindel
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La razón es que cuando un orbital s se hibrida con tres orbitales p la densidad de electrones se concentra entre la línea que une el núcleo del orbital s y la de los orbitales p en un lóbulo del $sp^3$ orbital híbrido por lo que la densidad electrónica concentrada parece ser mayor que la de menor densidad electrónica.
ronaldwidha
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El orbital 'p' tiene un 100% de carácter p , pero el 'sp3' tiene además un 75% de carácter p y un 25% de carácter s . Por lo tanto, es la presencia del carácter s lo que da a uno de los lóbulos una especie de forma esférica, haciéndolo parecer comparativamente más pequeño que el otro lóbulo.
(P.S.- forma s-redonda ; forma p-mancuerna )
