Sisältö
Elektronit pyörivät atomiensa ympäri kiertoradalla. Valenssisidosteoriassa yhden atomin atomiorbitaalit voivat olla päällekkäin muiden atomien orbitaalien kanssa muodostaen molekyylin, muodostaen aivan uusia, hybridiorbitaaleja. Tämä ilmiö tunnetaan hybridisaationa. Molekyylin hybridisaation määrittäminen voi auttaa tunnistamaan sen muodon ja rakenteen. Esimerkiksi, monet molekyylit asettuvat muotoon, joka minimoi atomien ja elektronien välisen heikentymisen määrän muodostaen muodon, jonka ylläpitäminen vaatii mahdollisimman vähän energiaa. Molekyylin muotojen tyyppien tunteminen hybridisoituneena auttaa tutkijoita ymmärtämään paremmin, kuinka molekyyli voi olla vuorovaikutuksessa muiden kanssa. Hybridisaatio vaikuttaa sidostyyppeihin, joita molekyyli voi muodostaa.
Hybridisaatioiden laskeminen
Määritä molekyylin sidosten tyypit piirtämällä ensin molekyylin kemiallinen rakenne. Huomaa erityisesti yksittäisten, kaksois- ja kolmoissidosten lukumäärä, joita kukin atomi muodostaa. Esimerkiksi hiilidioksidimolekyylillä on kaksi kaksoissidosta. Molekyyli voidaan esittää muodossa O = C = O, jossa kukin happiatomi muodostaa kaksoissidoksen keskushiilen kanssa.
Hybridisaatio määritetään sp-orbitaalien avulla. S ja p ovat tapa osoittaa kiertoratojen, joiden elektronit kulkevat, muoto. S-kiertoradalle polku on suunnilleen pyöreä. P-kiertoradalla polun muoto on enemmän kuin käsipaino, elektroni on pääasiassa toisella kahdesta alueesta eikä pyöreällä kiertoradalla.
Määritä jokaisen atomin hybridisaatio läsnä olevien sidosten tyypeillä. Ei kaksoissidoksia, mikä osoittaa sp3: n hybridisaation. Atomilla, jolla on yksi kaksoissidos, on sp2: n hybridisaatio. Atomilla, jolla on kaksi tai useampia kaksoissidoksia tai jossa on yksi kolmoissidos, on sp.
Hiiliatomissa CO2: ssa on kaksi kaksoissidosta, yksi jokaisessa happiatomissa. Siksi hiilien hybridisaatio on sp.
Määritä molekyylin muiden atomien hybridisaatio. Jokaisella CO2: n happiatomilla on yksi kaksoissidos hiilen kanssa. Kunkin hapen hybridisaatio on siis sp2.
Löydä molekyylin yleinen hybridisaatio määrittämällä keskiatomin arvo. Hiilidioksidin tapauksessa hiili on keskeinen atomi. Koska hiilellä on sp: n hybridisaatio, niin molekyylin yleinen hybridisaatio on sp.