Mejor respuesta
1s orbital:
El orbital ocupado por el electrón de hidrógeno se llama un orbital 1s. El «1» representa el hecho de que el orbital está en el nivel de energía más cercano al núcleo. La «s» le informa sobre la forma del orbital. Los orbitales s son esféricamente simétricos alrededor del núcleo, en cada caso, como una bola hueca hecha de material bastante grueso con el núcleo en su centro.
Orbital 2s:
El orbital de la izquierda es un Orbital 2s. Esto es similar a un orbital 1s excepto que la región donde existe la mayor probabilidad de encontrar el electrón está más alejada del núcleo: este es un orbital en el segundo nivel de energía.
Respuesta
Sí. 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 desde el núcleo. Por lo tanto, los dos orbitales se superponen hasta cierto punto en todo el espacio.
Sin embargo, un electrón también puede estar en una superposición lineal de 1s y 2s orbitales. La superposición lineal no tiene que ser equivalente a ningún orbital solo. 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, podrías haber preguntado, Si el electrón está presente en la región superpuesta, ¿se consideraría un híbrido de 1s y 2s?
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 1 y 2, aún puede estar en cualquier lugar del espacio. No se puede confinar a una región del espacio porque ni los orbitales 1s ni 2s están confinados a ninguna región del espacio. El electrón tiene una probabilidad finita de estar fuera de CUALQUIER región que defina.
Así que 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?.
Piense 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 habrás hecho que la posición de ese electrón sea incierta. Por el contrario, si determina la posición de un electrón con precisión, entonces ha hecho que el orbital de ese electrón sea incierto. Entonces, los orbitales y las posiciones son mutuamente indeterminables.
Un enlace químico está compuesto por un par de electrones en el mismo estado orbital, aunque en espín opuesto. Los enlaces químicos también son regiones entre átomos donde la probabilidad de electrones es alta. Entonces, 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 formar parte de un enlace químico, pueden hibridar. El profesor primero explicará los orbitales del átomo 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 simples leyes introduciendo la hibridación. Entonces, el estudiante de la clase comenzará a gritar: «¿Y AHORA QUÉ? ¿HIBRIDACIÓN? «
¡No seas ese estudiante!)