Moléculas Poliatómicas
Hibridação sp: BeH₂

O berílio (configuração electrónica 2s²2p⁰) tem quatro orbitais de valência e apenas dois electrões para as preencher. Assim, o berílio tem capacidade de estabelecer duas ligações covalentes «normais» - e duas ligações covalentes dativas nos casos em que se liga a elementos com orbitais totalmente preenchidas (os pares de electrões não partilhados).

A molécula de BeH₂ é uma molécula linear em que o berílio estabelece duas ligações equivalentes, uma com cada átomo de hidrogénio. Recorrendo às orbitais atómicas «puras» do berílio, e considerando que na molécula o Be teria uma configuração electrónica 2s¹2p¹, seria possível estabelecer uma primeira ligação Be-H utilizando uma orbital 2p semipreenchida do Be. Pelo critério da sobreposição máxima, esta ligação seria direccional.  Uma segunda ligação poderia ser estabelecida com a orbital 2s do Be, sendo em princípio adireccional dada a simetria esférica da orbita 2s. No entanto, a repulsão entre os electrões envolvidos nas duas ligações é mínima para um ângulo de 180º entre elas, sendo por isso esta a orientação de menor energia. Considerando o eixo dos xx o eixo internuclear, as orbitais 1s dos dois átomos de H terão então ambos sobreposição (interferência) tanto com a orbital 2s como com a orbital 2p_x do átomo de Be [link para moléculas diatómicas]. As orbitais 2py e 2pz do Be têm coalescência (sobreposição) nula com as restantes [link para moléculas diatómicas] permanecendo com carácter atómico (não ligantes). As 4 orbitais moleculares resultantes serão combinações lineares das orbitais 1s dos dois átomos de hidrogénio e das orbitais 2s e 2p_x do berílio, como indicado na Equação 1.  Os 4 electrões de valência do BeH₂  ocupam as duas orbitais moleculares de menor energia.

ψ_i= c_i1 φ_2s (Be) + c_i2 φ_2px (Be) + ci₃ φ_1s H₍₁₎ + ci₄ φ_1sH₍₂₎        (eq.1)

Na aproximação do enlace de valência, em que não se considera a formação de orbitais moleculares mas sim o enlace de orbitais atómicas, dá-se conta da mistura s-p que ocorre na molécula «misturando» as orbitais 2p_x  e 2s do berílio. De facto, os dois primeiros termos da Eq. 1  são combinações lineares das orbitais 2s e 2px do Be e o conceito de hibridação é assim simplesmente uma operação matemática que combina as orbitais atómicas do átomo isolado de forma a que as orbitais resultantes sejam consistentes com a interferência de mais do que duas orbitais.

Figura 1- Combinação linear das orbitais 2s e 2p_x na hibridação sp.

As duas orbitais híbridas sp são equivalentes quer em termos energéticos quer de «composição»: as duas orbitais são degeneradas, com energia intermédia entre a energias das duas orbitais atómicas que lhe deram origem, e  apresentam 50% de carácter s e 50% de carácter p. As duas orbitais p que não entraram na hibridação permanecem «puras» e estão vazias no berílio que apresenta assim uma configuração electrónica: [He] sp¹sp¹p_z⁰p_y⁰.

Figura 2- Orbitais atómicas envolvidas na ligação química no BeH₂ .

Note-se que esta descrição simples tem limitações, e que dela resultam previsões em claro contraste com as derivadas da TOM. Por exemplo, a representação da Fig. 2 sugere que as duas orbitais σ são degeneradas e com contornos de isoprobabilidade simétricos em relação ao eixo dos xx. De facto, as orbitais σ têm energias diferentes e os respectivos contornos de isoprobabilidade não são simétricos (Fig. 3) mas as ligações formadas são equivalentes em termos de distâncias internucleares e em termos energéticos como previsto pelo modelo do EV. Assim, desde que as suas limitações sejam tidas em conta, o Enlace de Valência tem a enorme vantagem da sua simplicidade, em particular na descrição de moléculas grandes.