11 – Quando um elétron ocupa um orbital 2s num átomo de N, ele tem uma interação hiperfina de 55,2 mT com o núcleo. O espectro de NO2 mostra uma interação hiperfina isotrópica de 5,7 mT. Que proporção do seu tempo o elétron desemparelhado de NO2 está ocupando um orbital 2s? A constante de acoplamento hiperfino para um elétron num orbital 2p de um átomo de N é 3,4 mT. No NO2 a parte anisotrópica do acoplamento hiperfino é 1,3 mT. Que proporção de seu tempo o elétron desemparelhado passa no orbital 2p do átomo de N no NO2? Qual é a probabilidade total de o elétron ser encontrado (A) nos átomos de N, (B) nos átomos de O? Qual é a proporção de hibridização do átomo de N? A hibridização corrobora o ponto de vista de que o NO2 é angular?

A probabilidade total será dada pela soma das duas proporções, assim

Vamos lembrar a probabilidade máxima é 1, isto é, 100%, assim a soma das probabilidades em N e em O é 1:

Assim, para o átomo de O:

A proporção de hibridização é definida como sendo a razão entre as proporções nos orbitais 2s e 2p, assim

O elétron desemparelhado, assim, ocupa um orbital que se assemelha a um orbital hibridizado sp3 no N, de acordo com a forma do radical não linear.

Para sabermos se a hibridização estabelece que a molécula de NO2 é nuclear, nós podemos relembrar algumas relações entre o ângulo da geometria molecular com os parâmetros antes calculados e verificar se o ângulo possuirá um valor nulo ou próximo de nulo, ou um valor distante de zero.

A proporção de hibridização pode ser definida como

Onde, para os parâmetros a2 e b2:

Assim,

Isolando o termo de cos(φ):

Sendo que:

Assim,

Para o ângulo φ:

Portanto chegamos que a molécula de NO2 é angular pela proporção de hibridização de 3,8.