Sådan bestemmer du hvor mange hybrid orbitaler

Når atomer deler elektroner med andre atomer for at danne kemiske bindinger, integrerer orbitalerne, der indeholder de elektroner, der er involveret i bindingen, til dannelse af et "hybrid" orbital. Antallet af dannede hybridorbitaler afhænger af antallet af elektroner, der optager de yderste orbitaler eller den såkaldte valance shell. Kemister bruger hybrid orbitaler til at forklare, hvorfor forskellige molekyler antager bestemte geometriske former.

Tegn molekylets Lewis-punktstruktur under overvejelse. Dette involverer typisk bestemmelse af antallet af valenselektroner, der optager valanceskallen for hvert atom i molekylet; etablering af en binding, som repræsenterer to elektroner, mellem de centrale atomer og alle andre atomer; Derefter tilføjes dobbeltbindinger som nødvendigt for at sikre, at hvert atom besidder eller deler i alt otte elektroner. I carbon tetrachlorid eller CCl4 repræsenterer carbon for eksempel det centrale atom og bringer fire elektroner, fordi det optager gruppe 4A i det periodiske bord; hvert chloratom bringer syv elektroner, fordi det optager gruppe 7A. Arrangementet, der giver hvert atom i molekylet otte elektroner indebærer en enkeltbinding mellem carbon og hvert af chloratomerne, og hvert chloratom indeholder yderligere seks ikke-bindende elektroner.

Tæl antallet af elektrondomeiner i centralen atom i molekylet ved at notere antallet af opparerede elektroner og bindinger på det centrale atom. Bemærk at en enkelt-, dobbelt- eller tredobbeltbinding hver tæller som ét elektrondomæne. Et ensomt par ikke-bindende elektroner tæller også som ét elektrondomæne. Carbon tetrachlorideksemplet fra Trin 1 består af fire enkeltbindinger til chloratomer og nul lone elektroner, og det indeholder således i alt fire elektrondomeiner.

Bestem hybridiseringen af ​​atomet ved at korrelere antallet af elektroner domæner bestemt i trin 2 til det passende hybridiseringsskema. De fem store hybrider er sp, sp2, sp3, sp3d og sp3d2, der svarer til henholdsvis to, tre, fire, fem og seks elektron domæner. Carbon tetrachlorid, med fire elektron domæner, udviser et sp3 hybridiseringsskema. Dette betyder, at det centrale atom indeholder i alt fire hybrid orbitaler dannet ved kombination af en s-type orbital og tre p-type orbitaler.

Tip

Bemærk at tallene, der følger bogstaverne i hybridiseringsskemaet summen af ​​antallet af elektrondomeiner på de centrale atomer. For eksempel svarer sp2 til 1 + 2 = 3 elektrondomeiner, og sp3d2 svarer til 1 + 3 + 2 = 6 elektrondomeiner.