Elektronen draaien rond hun atomen in banen. In de valentiebindingstheorie kunnen atomaire orbitalen van één atoom overlappen met de orbitalen van andere atomen om een ​​molecuul te vormen, waardoor er gloednieuwe, hybride orbitalen ontstaan. Dit fenomeen staat bekend als hybridisatie. Het bepalen van de hybridisatie van een molecuul kan zijn vorm en structuur helpen identificeren. Veel moleculen bijvoorbeeld bezinken in een vorm die de hoeveelheid afstoting tussen atomen en elektronen minimaliseert, waardoor een vorm wordt gecreëerd die zo min mogelijk energie nodig heeft om te handhaven. Het kennen van de soorten vormen die een molecuul zal aannemen wanneer hij gehybridiseerd is, helpt onderzoekers om beter te begrijpen hoe die molecule met anderen kan interageren. Hybridisatie beïnvloedt de soorten bindingen die een molecule kan maken.

Hybridizations berekenen

Bepaal de soorten bindingen in de molecule door eerst de chemische structuur van de molecule te tekenen. Let in het bijzonder op het aantal enkele, dubbele en driedubbele bindingen die elk atoom aan het maken is. Een molecuul koolstofdioxide heeft bijvoorbeeld twee dubbele bindingen. Het molecuul kan worden weergegeven als O = C = O, waarbij elk zuurstofatoom een ​​dubbele binding met de centrale koolstof vormt.

Hybridisatie wordt gedefinieerd in termen van sp-orbitalen. De 's' en 'p' zijn een manier om de vorm aan te geven van de baanpaden die de elektronen afleggen. Voor s orbitalen is het pad ongeveer cirkelvormig. Voor p-orbitalen lijkt de vorm van het pad meer op een halter, waarbij het elektron voornamelijk in een van de twee regio's voorkomt in plaats van in een cirkelvormige baan.

Bepaal de hybridisatie van elk atoom met behulp van de aanwezige soorten bindingen. De aanwezigheid van geen dubbele bindingen duidt op een hybridisatie van sp3. Een atoom met een enkele dubbele binding heeft een hybridisatie van sp2. Een atoom met twee of meer dubbele bindingen, of met een enkele drievoudige binding, heeft een hybridisatie van sp.

Het koolstofatoom in CO2 heeft twee dubbele bindingen, één met elk atoom van zuurstof. Daarom is de hybridisatie van koolstof sp.

Bepaal de hybridisatie voor de andere atomen in het molecuul. Elk zuurstofatoom in CO2 heeft een enkele dubbele binding met de koolstof. De hybridisatie van elke zuurstof is daarom sp2.

Zoek de algehele hybridisatie van de molecule door die van het centrale atoom te bepalen. In het geval van CO2 is koolstof het centrale atoom. Omdat koolstof een hybridisatie van sp heeft, is de algehele hybridisatie van het molecuul sp.