Гібридизація орбіталей

Чотири sp³ орбіталі

Три sp² орбіталі

Гібридиза́ція орбіта́лей — суперпозиція різних, але близьких за енергією орбіталей даного атома, з виникненням того ж числа нових гібридних орбіталей схожої форми та виразної просторової спрямованості. Ці гібридні орбіталі переводяться одна в одну перетвореннями певної точкової групи симетрії. Гібридизація атомних орбіталей відбувається при виникненні ковалентних зв'язків між атомами.

При гібридизації s- і p-орбіталей, розрізняють такі основні типи:

sp³-гібридизація

відбувається при змішуванні однієї s- і трьох p-орбіталей. Виникає чотири однакові орбіталі, розташовані одна щодо іншої під кутами тетраедрів 109°28’. Прикладом sp³-гібридизації є молекула метану, або кристалічна ґратка типу алмазу (кремній, германій, арсенід галію).

sp²-гібридизація

відбувається при змішуванні однієї s- і двох p-орбіталей. Утворюється три гібридні орбіталі з осями, розташованими в одній площині і направленими до вершин правильного трикутника під кутом 120°. Негібридна p-атомна орбіталь перпендикулярна площині і, як правило, бере участь в утворенні π-зв'язків. Прикладом sp²-гібридизації є молекула бензолу, ненасичені полімери, графіт.

sp-гібридизація

відбувається при змішуванні однієї s- і однієї p-орбіталей. Утворюється дві рівноцінні sp-гібридні орбіталі, розташовані лінійно (під кутом 180°) і направлені в різні боки від ядра атома. Дві інші негібридні p-орбіталі розташовуються у взаємно перпендикулярних площинах. Приклад sp-гібридизації дає молекула ацетилену та ланцюжок карбіну.

Ці основні типи гібридизації є лише наближеним якісним уявленням. Для конкретної молекули чи конкретного кристала співвідношення між атомними орбіталями в складі молекулярних орбіталей та кути між хімічними зв'язками визначаються конкретними квантово-хімічними розрахунками та симетрією хімічних структур.

Джерела

• Ю. О. Ластухін; С. А. Воронов (2006). Органічна хімія. Підручник. (вид. Видання 3-тє, стереотипне). Львів: "Центр Європи". с. 45–50. ISBN 966-7022-19-6. 

Це незавершена стаття з хімії. Ви можете допомогти проекту, виправивши або дописавши її.