Hybrydyzacja (chemia)
Z Wikipedii
Hybrydyzacja - w chemii kwantowej to matematyczne przekształcenie funkcji orbitalnych, polegające na "skrzyżowaniu" dwóch lub więcej orbitali atomowych, na skutek czego powstają nowe orbitale, posiadające inny kształt i energię. W istocie hybrydyzacja jest operacją matematyczną ułatwiającą skonstruowanie teorii orbitali walencyjnych, a nie rzeczywistym zjawiskiem fizycznym.
Teoria hybrydyzacji została stworzona, aby wyjaśnić zmienną wartościowość pierwiastków oraz ich zdolność do tworzenia wiązań o różnych kątach, w różnych związkach chemicznych. Zrozumienie zasad hybrydyzacji jest pomocne przy teorii powstawania orbitali molekularnych.
Koncepcja hybrydyzacji pojawia się w teorii wiązań kowalencyjnych. Orbitale wiązań chemicznych tworzy się nie ze "zwykłych" orbitali atomowych (jak w metodzie orbitali molekularnych), lecz z ich kombinacji liniowych - czyli hybryd. Hybrydy te tworzy się w taki sposób, by były "skierowane" wzdłuż osi wiązania.
Nie ma sensu stwierdzenie, że hybrydyzacja wyjaśnia kształt cząsteczek (np. cząsteczki metanu). Przeciwnie - to z informacji o kształcie i symetrii cząsteczki wnioskuje się, jakiej użyć hybrydyzacji. Zastosowanie hybrydyzacji pozwala przedstawić orbital wiążący danego wiązania za pomocą kombinacji dwóch orbitali atomowych zhybrydyzowanych, po jednym od każdego z atomów tworzących wiązanie. Jest to koncepcyjne uproszczenie w stosunku do "zwykłej" metody LCAO MO, w której orbital molekularny jest zwykle kombinacją kilku, kilkunastu lub nawet kilkudziesięciu orbitali atomowych.
Związek | Hybrydyzacja |
---|---|
woda (H2O) | sp3 |
dwutlenek węgla (CO2) | sp |
etan (C2H6) | sp3 |
benzen (C6H6) | sp2 |
tlenek azotu(IV) (NO2) | nie można określić |
amoniak (NH3) | sp3 |
sześciofluorek siarki (SF6) | sp3d2 |
Przykłady określania hybrydyzacji atomu centralnego w różnych związkach chemicznych:
Zobacz też: przegląd zagadnień z zakresu chemii, VSEPR