Гібридизація атомних орбіталей – види і типи

Гібридизація атомних орбіталей – процес, що дозволяє зрозуміти, як атоми видозмінюють свої орбіталі при утворенні сполук. Так, що ж таке гібридизація, і які її типи існують?

Загальна характеристика гібридизації атомних орбіталей

Гібридизація атомних орбіталей – це процес, при якому змішуються різні орбіталі центрального атома, в результаті чого утворюються однакові за своїми характеристиками орбіталі.

Гібридизація відбувається в процесі утворення ковалентного зв’язку.

Гібридна орбіталь має фору знака нескінченності або несиметричною перевернутої вісімки, витягнутої в сторону від атомного ядра. Така форма обумовлює більш сильну, ніж в разі чистих атомних орбіталей, перекривання гібридних орбіталей з орбіталями (чистих або гібридних) інших атомів і призводить до утворення більш міцних ковалентних зв’язків.

Вперше ідею про гібридизації атомних орбіталей висунув американський учений Л. Полінг. Він вважав, що у який входить в хімічний зв’язок атома є різні атомні орбіталі (s-, p-, d-, f-орбіталі), то в результаті відбувається гібридизація цих орбіталей. Суть процесу полягає в тому, що з різних орбіталей утворюються еквівалентні один одному атомні орбіталі.

Типи гібридизації атомних орбіталей

Існує кілька видів гібридизації:

sp-гібридизація. Цей вид гібридизації відбувається, коли змішуються одна s-орбіталь і одна p-орбіталь. В результаті утворюються дві повноцінних sp-орбіталей. Ці орбіталі розташовані до атомного ядра таким чином, що кут між ними становить 180 градусів.

  • sp2-гібридизація. Цей вид гібридизації відбувається, коли змішуються одна s-орбіталь і дві p-орбіталі. В результаті відбувається утворення трьох гібридних орбіталей, які розташовані в одній площині під кутом 120 градусів один до одного.
  • sp3-гібридизація. Цей вид гібридизації відбувається, коли змішуються одна s-орбіталь і три p-орбіталі. В результаті відбувається утворення чотирьох повноцінних sp3-орбіталей.

Ці орбіталі спрямовані до вершини тетраедра і розташовуються один до одного під кутом 109,28 градусів.

sp3-гібридизація характерна для багатьох елементів, наприклад, атома вуглецю та інших речовин IVА групи (CH4, SiH4, SiF4, GeH4 і ін.)

Можливі також і більш складні види гібридизації за участю d-орбіталей атомів.

Що ми дізналися?

Гібридизація – складний хімічний процес, коли різні орбіталі атома утворюють однакові (еквівалентні) гібридні орбіталі. Першим теорію гібридизації озвучив американець Л. Полінг. Виділяють три основних види гібридизації: sp-гібридизація, sp2-гібридизація, sp3-гібридизація. Існують також більш складні види гібридизації, в яких беруть участь d-орбіталі.

ПОДІЛИТИСЯ: