Como determinar a hibridização em compostos inorgânicos.  Tipos de hibridização de átomos de carbono em compostos orgânicos

Como determinar a hibridização em compostos inorgânicos. Tipos de hibridização de átomos de carbono em compostos orgânicos

Conceito de hibridização

O conceito de hibridização de orbitais atômicos de valência foi proposto pelo químico americano Linus Pauling para responder à pergunta por que, se o átomo central possui orbitais de valência diferentes (s, p, d), as ligações formadas por ele em moléculas poliatômicas com os mesmos ligantes são equivalentes em suas características energéticas e espaciais .

As ideias sobre hibridização ocupam localização central no método das ligações de valência. A hibridização em si não é um processo físico real, mas apenas um modelo conveniente que permite explicar a estrutura eletrônica de moléculas, em particular, modificações hipotéticas de orbitais atômicos durante a formação de uma ligação química covalente, em particular, o alinhamento de moléculas químicas. comprimentos de ligação e ângulos de ligação em uma molécula.

O conceito de hibridização foi aplicado com sucesso para a descrição qualitativa de moléculas simples, mas posteriormente foi estendido para as mais complexas. Ao contrário da teoria dos orbitais moleculares, não é estritamente quantitativa, por exemplo, não é capaz de prever os espectros de fotoelétrons até mesmo de moléculas simples como a água. Atualmente é usado principalmente para fins metodológicos e em química orgânica sintética.

Este princípio é refletido na teoria Gillespie-Nyholm de repulsão de pares de elétrons. Primeiro e mais regra importante que foi formulado da seguinte forma:

"Os pares eletrônicos assumem tal disposição na camada de valência do átomo, na qual estão o mais distantes possível um do outro, ou seja, os pares de elétrons se comportam como se se repelissem."

A segunda regra é que "todos os pares de elétrons incluídos na camada de elétrons de valência são considerados localizados à mesma distância do núcleo".

Tipos de hibridização

hibridização sp

Ocorre ao misturar um s- e um p-orbital. Dois orbitais atômicos sp equivalentes são formados, localizados linearmente em um ângulo de 180 graus e direcionados para lados diferentes do núcleo de um átomo de carbono. Os dois orbitais p não híbridos restantes estão localizados em planos mutuamente perpendiculares e participam da formação de ligações π, ou são ocupados por pares isolados de elétrons.

hibridização sp 2

Ocorre ao misturar um s- e dois p-orbitais. Três orbitais híbridos são formados com eixos localizados no mesmo plano e direcionados aos vértices do triângulo em um ângulo de 120 graus. O orbital p-atômico não híbrido é perpendicular ao plano e, via de regra, participa da formação de ligações π

hibridização sp 3

Ocorre ao misturar um orbital s- e três p-orbitais, formando quatro orbitais híbridos sp3 de igual forma e energia. Eles podem formar quatro ligações σ com outros átomos ou ser preenchidos com pares solitários de elétrons.

Os eixos dos orbitais híbridos sp3 são direcionados para os vértices de um tetraedro regular. O ângulo tetraédrico entre eles é 109°28", que corresponde à menor energia de repulsão de elétrons. Orbitais Sp3 também podem formar quatro ligações σ com outros átomos ou ser preenchidos com pares de elétrons não compartilhados.

Hibridação e geometria molecular

Idéias sobre a hibridização de orbitais atômicos fundamentam a teoria de repulsão de pares de elétrons de Gillespie-Nyholm. Cada tipo de hibridização corresponde a uma orientação espacial estritamente definida dos orbitais híbridos do átomo central, o que permite que seja utilizado como base de conceitos estereoquímicos no mundo. química orgânica.

A tabela mostra exemplos da correspondência entre os tipos mais comuns de hibridização e a estrutura geométrica das moléculas, assumindo que todos os orbitais híbridos participam da formação de ligações químicas (não há pares de elétrons não compartilhados).

Tipo de hibridização Número
orbitais híbridos
Geometria Estrutura Exemplos
sp 2 Linear BeF 2 , CO 2 , NO 2 +
sp 2 3 triangular BF 3, NO 3 -, CO 3 2-
sp 3 4 tetraédrico CH 4, ClO 4 -, SO 4 2-, NH 4 +
dsp2 4 quadrado plano Ni(CO) 4 , XeF 4
sp 3d 5 hexaédrico PCl 5 , AsF 5
sp 3 d 2 6 Octaédrico SF 6 , Fe(CN) 6 3- , CoF 6 3-

Links

Literatura

  • Pauling L. A natureza da ligação química / Per. do inglês. M. E. Dyatkina. Ed. prof. Ya. K. Syrkina. - M.; L.: Goshimizdat, 1947. - 440 p.
  • Pauling L. química Geral. Por. do inglês. - M.: Mir, 1974. - 846 p.
  • Minkin V.I., Simkin B. Ya., Minyaev R.M. Teoria da estrutura das moléculas. - Rostov-on-Don: Phoenix, 1997. - S. 397-406. - ISBN 5-222-00106-7
  • Gillespie R. Geometria das moléculas / Per. do inglês. E. Z. Zasorina e V. S. Mastryukov, ed. Yu.A. Pentina. - M.: Mir, 1975. - 278 p.

Veja também

Notas


Fundação Wikimedia. 2010.

Instrução

Considere uma molécula do hidrocarboneto saturado mais simples, o metano. Parece com isso: CH4. O modelo espacial de uma molécula é um tetraedro. Um átomo de carbono forma ligações com quatro átomos de hidrogênio que são exatamente iguais em comprimento e energia. Neles, de acordo com o exemplo acima, participam 3 - elétrons P e 1 S - um elétron, cujo orbital começou a corresponder exatamente aos orbitais dos outros três elétrons como resultado do que aconteceu. Esse tipo de hibridização é chamado de hibridização sp^3. É inerente a todo o supremo.

Mas o representante mais simples de insaturado - etileno. Sua fórmula é a seguinte: C2H4. Que tipo de hibridização é inerente ao carbono na molécula desta substância? Como resultado, três orbitais são formados na forma de "oitos" assimétricos no mesmo plano em um ângulo de 120 ^ 0 entre si. Eles eram formados por elétrons 1 - S e 2 - P. O último 3º P - o elétron não modificou seu orbital, ou seja, permaneceu na forma de um "oito" regular. Esse tipo de hibridização é chamado de hibridização sp^2.

Como são formadas as ligações em uma molécula? Dois orbitais hibridizados de cada átomo entraram com dois átomos de hidrogênio. O terceiro orbital hibridizado formou uma ligação com o mesmo orbital do outro. Os restantes orbitais R são? Eles são "atraídos" um pelo outro em ambos os lados do plano da molécula. Uma ligação se formou entre os átomos de carbono. São os átomos com uma ligação "dupla" que sp^2 é inerente.

E o que acontece na molécula de acetileno ou? Sua fórmula é a seguinte: C2H2. Em cada átomo de carbono, apenas dois elétrons sofrem hibridização: 1 - S e 1 - P. Os dois restantes orbitais retidos na forma de "oitos regulares" sobrepostos no plano da molécula e em ambos os lados dela. É por isso que esse tipo de hibridização é chamado de hibridização sp. É inerente aos átomos com uma ligação tripla.

Tudo as palavras, existentes em um determinado idioma, podem ser divididos em vários grupos. Isso é importante para determinar tanto o significado quanto as funções gramaticais. as palavras. Atribuindo-o a um determinado modelo, você pode modificá-lo de acordo com as regras, mesmo que não o tenha visto antes. Tipos de elementos as palavras a lexicologia trata da composição rnogo da língua.

Você vai precisar

  • - texto;
  • - dicionário.

Instrução

Selecione a palavra que deseja digitar. Seu pertencimento a uma ou outra parte do discurso ainda não desempenha um papel, assim como sua forma e função em uma frase. Pode ser absolutamente qualquer palavra. Se não for indicado na tarefa, escreva o primeiro que aparecer. Determine se ele nomeia um objeto, qualidade, ação ou não. Para esta configuração, todos as palavras são divididos em significativos, pronominais, numerais, serviço e interjeição. Para o primeiro modelo incluem substantivos, adjetivos, verbos e . Eles denotam os nomes de objetos, qualidades e ações. O segundo tipo de palavras que tem uma função de nomeação é pronominal. A capacidade de nomear está ausente nos tipos de interjeição, interjeição e serviço. Estes são grupos de palavras relativamente pequenos, mas estão em todos.

Determine se a palavra dada é capaz de expressar o conceito. Este recurso tem as palavras unidades significativas de um tipo significativo, porque elas formam o alcance conceitual de qualquer linguagem. No entanto, qualquer número também pertence à categoria de conceitos e, portanto, também carrega essa função. Palavras funcionais também têm, mas pronomes e interjeições não.

Considere como a palavra seria se estivesse em uma frase. Pode ser? Pode ser qualquer palavra de tipo significativo. Mas essa possibilidade também está dentro, assim como no numeral. E aqui estão os oficiais as palavras desempenham um papel auxiliar, não podem ser o sujeito, nem os membros secundários da frase, bem como as interjeições.

Por conveniência, você pode fazer um prato de quatro colunas de seis linhas. Na linha superior, nomeie as colunas correspondentes "Tipos de palavras", "Nome", "Conceito" e "Pode ser membro da frase". Na primeira coluna da esquerda, anote os nomes dos tipos de palavras, são cinco no total. Determine quais funções a palavra dada tem e quais não tem. Na coluna apropriada, coloque os sinais de adição e. Se houver pontos positivos em todas as três colunas, esse é um tipo significativo. As mais pronominais estarão na primeira e terceira colunas, na segunda e terceira. Serviço as palavras só podem expressar o conceito, ou seja, eles têm um mais na segunda coluna. Interjeições opostas em todas as três colunas haverá menos.

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A hibridização é o processo de obtenção de híbridos - plantas ou animais descendentes do cruzamento de diferentes variedades e raças. A palavra híbrido (hybrida) é traduzida do latim como "mistura".

Hibridação: natural e artificial

O processo de hibridização é baseado na combinação em uma célula do material genético de diferentes células de diferentes indivíduos. Existe uma diferença entre intraespecífico e remoto, em que ocorre a conexão de diferentes genomas. Na natureza, a hibridização natural ocorreu e continua a ocorrer sem intervenção humana o tempo todo. Foi pelo cruzamento dentro de uma espécie que as plantas mudaram e melhoraram e surgiram novas variedades e raças de animais. Do ponto de vista, há uma hibridização de DNA, ácidos nucléicos, mudanças nos níveis atômico e intraatômico.

Na química acadêmica, a hibridização é entendida como uma interação específica de orbitais atômicos nas moléculas de uma substância. Mas este não é um processo físico real, mas apenas um modelo hipotético, conceito.

Híbridos na produção agrícola

Em 1694, o cientista alemão R. Camerarius propôs a obtenção artificial. E em 1717, o inglês T. Fairchild cruzou pela primeira vez diferentes tipos de cravos. Hoje, a hibridização intraespecífica de plantas é realizada para obter variedades de alto rendimento ou adaptadas, por exemplo, resistentes ao gelo. A hibridização de formas e variedades é um dos métodos de melhoramento de plantas. Assim, um grande número de variedades modernas de culturas foi criado.

Com hibridização distante, quando os representantes são cruzados tipos diferentes e há uma combinação de diferentes genomas, os híbridos resultantes na maioria dos casos não dão descendência ou produzem mestiços de baixa qualidade. É por isso que não faz sentido deixar as sementes de pepinos híbridos que amadureceram no jardim e sempre comprar suas sementes em uma loja especializada.

Seleção na pecuária

No mundo, a hibridização natural, tanto intraespecífica quanto à distância, também ocorre. As mulas são conhecidas pelo homem há dois mil anos antes de nossa era. E atualmente a mula e o hinny são usados ​​em doméstico como um animal de trabalho relativamente barato. É verdade que tal hibridização é interespecífica, portanto, os machos híbridos nascem necessariamente estéreis. As fêmeas muito raramente dão filhos.

A mula é um híbrido de égua e burro. Um híbrido obtido do cruzamento de um garanhão e um burro é chamado de hinny. As mulas são especialmente criadas. Eles são mais altos e mais fortes do que um hinny.

Mas cruzar um cão doméstico com um lobo era uma atividade muito comum entre os caçadores. Em seguida, a prole resultante foi submetida a uma seleção adicional, como resultado, novas raças de cães foram criadas. Hoje, a criação de animais é um componente importante do sucesso da indústria pecuária. A hibridização é realizada propositalmente, com foco nos parâmetros especificados.

Hibridação de orbitais atômicos

O cientista americano L. Pauling apresentou a ideia de hibridização de orbitais atômicos. De acordo com essa ideia, se um átomo que entra em uma ligação química tem diferentes orbitais atômicos (AO) (s-, p-, d- ou f-AO), então a hibridização do AO ocorre durante a formação de uma ligação química. Aqueles. AOs idênticos (equivalentes) são formados a partir de AOs diferentes. Um átomo hibridiza orbitais que têm valores de energia próximos. A ideia de hibridização AO é um método conveniente e visual para descrever processos complexos que ocorrem durante a formação de compostos químicos. A forma do AO híbrido difere daquela do AO original (Fig. 4.3).

Arroz. 4.3 . Orbital híbrido sp atômico

Em um AO híbrido, a densidade eletrônica muda para um lado do núcleo. Quando um orbital híbrido interage com um AO de outro átomo, ocorre sobreposição na região de densidade eletrônica máxima, o que leva a um aumento na energia de ligação. Este aumento na energia de ligação compensa a energia necessária para formar o orbital híbrido. Como resultado, as ligações químicas formadas pelos orbitais híbridos são mais fortes e a molécula resultante é mais estável.

Se um átomo entra em uma ligação química, que tem um s- e um p-elétron no nível de valência externa, então a hibridização sp de AO ocorre neste átomo no processo de formação da ligação (Fig. 4.4).


Arroz. 4.4.esquema de hibridização sp

Se um átomo que entra em uma ligação química tem um s- e dois p-elétrons na camada externa, então, além da hibridização sp, pode ocorrer hibridização sp 2 do AO desse átomo (Fig. 4.5).


Arroz. 4,5 . esquema de hibridização sp 2

Em um átomo que tem um s- e três p-elétrons na camada externa, durante a interação química, além da hibridização sp- e sp 2, pode ocorrer hibridização sp 3 desses AOs (Fig. 4.6).


Arroz. 4.6 . Esquema de hibridização Sp 3

Há também mais tipos complexos hibridização envolvendo d-orbitais de átomos (Tabela 4.3).

Como pode ser visto nas Figuras 4.4-4.6, as nuvens híbridas no espaço são dispostas simetricamente uma em relação à outra, o que reduz sua repulsão mútua e, consequentemente, reduz a energia das moléculas.

Tabela 4.3

Configuração espacial de algumas conexões

4.1.4.2. Formação de ligações σ-, π- e δ-

Dependendo da direção da sobreposição das nuvens de elétrons, as ligações s-, p- e δ são formadas .

Uma ligação formada pela sobreposição de AO ao longo de uma linha que conecta os núcleos de átomos em interação é chamada de ligação s. Uma ligação sigma pode ocorrer quando dois orbitais s se sobrepõem (Fig. 4.7), orbitais s e p, orbitais p entre si, orbitais d, bem como orbitais d e s, orbitais d e p , bem como orbitais híbridos sobrepostos com outros tipos de orbitais e entre si. Uma ligação sigma geralmente abrange dois átomos e não se estende além deles, portanto, é uma ligação localizada de dois centros.

s-s p-p p-s
sp n-s d-spn sp n-sp n

Arroz. 4.7. Sobreposição de orbitais atômicos durante a formação de ligações σ

A ligação formada pela sobreposição de p- e d-AOs não híbridos em ambos os lados da linha que conecta os núcleos dos átomos (sobreposições laterais) é chamadaπ -comunicação. Uma ligação pi pode se formar quando os orbitais p-p se sobrepõem, os orbitais p-d se sobrepõem, d - orbitais d (Fig. 4.8), bem como orbitais f-p-, f-d- e f-f.

Arroz. 4.8.Sobreposição de orbitais atômicos durante a formação de ligações π

A ligação formada pela sobreposição de orbitais d com todos os quatro lóbulos é chamada de ligação δ.(Fig. 4.9).

Consequentemente, os elementos s podem formar apenas ligações σ, elementos p - ligações σ- e π, elementos d ligações σ-, π- e δ, e elementos f - σ-, π-, δ- e conexões ainda mais complexas. Devido à menor sobreposição de AO, a força das ligações π e δ é menor do que a das ligações σ.


Arroz. 4.9.A direção de sobreposição de orbitais d atômicos durante a formação de ligações δ

Hibridação de orbitais atômicos e geometria de moléculas

Uma característica importante de uma molécula que consiste em mais de dois átomos é sua configuração geométrica. Está definido arranjo mútuo orbitais atômicos envolvidos na formação de ligações químicas.

A sobreposição de nuvens de elétrons só é possível com uma certa orientação mútua de nuvens de elétrons; neste caso, a região de sobreposição está localizada em uma determinada direção em relação aos átomos que interagem.

Tabela 1 Hibridização de orbitais e configuração espacial de moléculas

O átomo de berílio excitado tem a configuração 2s 1 2p 1 , o átomo de boro excitado - 2s 1 2p 2 e o átomo de carbono excitado - 2s 1 2p 3 . Portanto, podemos supor que não os mesmos, mas diferentes orbitais atômicos podem participar da formação de ligações químicas. Por exemplo, em compostos como BeCl 2 , BeCl 3 , CCl 4 deve haver ligações de força e direção desiguais, e as ligações σ dos orbitais p devem ser mais fortes do que as ligações dos orbitais s, porque para os orbitais p, existem condições mais favoráveis ​​para a sobreposição. No entanto, a experiência mostra que em moléculas contendo átomos centrais com diferentes orbitais de valência (s, p, d), todas as ligações são equivalentes. A explicação para isso foi dada por Slater e Pauling. Eles chegaram à conclusão de que diferentes orbitais, não muito diferentes em energia, formam um número correspondente de orbitais híbridos. Orbitais híbridos (mistos) são formados a partir de diferentes orbitais atômicos. O número de orbitais híbridos é igual ao número de orbitais atômicos envolvidos na hibridização. Os orbitais híbridos são os mesmos na forma da nuvem de elétrons e na energia. Comparados aos orbitais atômicos, eles são mais alongados na direção de formação das ligações químicas e, portanto, causam melhor sobreposição das nuvens de elétrons.

A hibridização de orbitais atômicos requer energia, então os orbitais híbridos em um átomo isolado são instáveis ​​e tendem a se transformar em AOs puros. Quando as ligações químicas são formadas, os orbitais híbridos se estabilizam. Devido às ligações mais fortes formadas pelos orbitais híbridos, mais energia é liberada do sistema e, portanto, o sistema se torna mais estável.

a hibridização sp ocorre, por exemplo, na formação de haletos de Be, Zn, Co e Hg (II). No estado de valência, todos os haletos metálicos contêm elétrons s e p desemparelhados no nível de energia correspondente. Quando uma molécula é formada, um orbital s e um p-orbital formam dois orbitais sp híbridos em um ângulo de 180º.



Fig.3 orbitais híbridos sp

Dados experimentais mostram que todos os haletos de Be, Zn, Cd e Hg(II) são lineares e ambas as ligações têm o mesmo comprimento.

hibridização sp 2

Como resultado da hibridização de um orbital s e dois orbitais p, são formados três orbitais sp 2 híbridos, localizados no mesmo plano em um ângulo de 120° entre si. Esta é, por exemplo, a configuração da molécula BF 3:

Fig.4 hibridização sp 2

hibridização sp 3

A hibridização sp 3 é característica de compostos de carbono. Como resultado da hibridização de um orbital s e três

p-orbitais, são formados quatro orbitais híbridos sp 3, direcionados aos vértices do tetraedro com um ângulo entre os orbitais de 109,5 o. A hibridização se manifesta na equivalência completa das ligações do átomo de carbono com outros átomos em compostos, por exemplo, em CH 4, CCl 4, C (CH 3) 4, etc.

Fig.5 hibridização sp 3

Se todos os orbitais híbridos estão ligados aos mesmos átomos, então as ligações não são diferentes umas das outras. Em outros casos, ocorrem pequenos desvios dos ângulos de ligação padrão. Por exemplo, em uma molécula de água H 2 O oxigênio - sp 3 -híbrido, está localizado no centro de um tetraedro irregular, nos vértices dos quais dois átomos de hidrogênio e dois pares de elétrons solitários "olham" (Fig. 2). A forma da molécula é angular, se você olhar para os centros dos átomos. O ângulo de ligação de HOH é de 105°, que é bastante próximo do valor teórico de 109°.

Fig.6 sp 3 hibridização de átomos de oxigênio e nitrogênio em moléculas a) H 2 O e b) NCl 3.

Se não houvesse hibridização (“alinhamento” Ligações O-H), o ângulo da ligação HOH seria de 90° porque os átomos de hidrogênio estariam ligados a dois orbitais p mutuamente perpendiculares. Nesse caso, nosso mundo provavelmente seria completamente diferente.

A teoria da hibridização explica a geometria da molécula de amônia. Como resultado da hibridização de 2s e três orbitais de nitrogênio 2p, quatro orbitais híbridos sp 3 são formados. A configuração da molécula é um tetraedro distorcido, no qual três orbitais híbridos participam da formação de uma ligação química, e a quarta com um par de elétrons não. ângulos entre Ligações N-H não igual a 90 o como em uma pirâmide, mas não igual a 109,5 o, correspondendo a um tetraedro.

Fig.7 sp 3 - hibridização na molécula de amônia

Quando a amônia interage com um íon hidrogênio, um íon amônio é formado como resultado da interação doador-aceptor, cuja configuração é um tetraedro.

A hibridização também explica a diferença no ângulo entre Ligações O-H em uma molécula de água de canto. Como resultado da hibridização de 2s e três orbitais de oxigênio 2p, são formados quatro orbitais híbridos sp 3, dos quais apenas dois estão envolvidos na formação de uma ligação química, o que leva a uma distorção do ângulo correspondente ao tetraedro.

Fig.8 hibridização sp 3 em uma molécula de água

A hibridização pode incluir não apenas s- e p-, mas também d- e f-orbitais.

Com a hibridização sp 3 d 2, formam-se 6 nuvens equivalentes. É observado em compostos como 4-, 4-. Neste caso, a molécula tem a configuração de um octaedro:

Arroz. 9 d 2 sp 3 -hibridação em íon 4-

Idéias sobre hibridização tornam possível entender tais características da estrutura das moléculas que não podem ser explicadas de outra maneira.

A hibridização dos orbitais atômicos (AO) leva a um deslocamento da nuvem de elétrons na direção da formação da ligação com outros átomos. Como resultado, as regiões sobrepostas dos orbitais híbridos acabam sendo maiores do que para os orbitais puros, e a força de ligação aumenta.

Hibridização Sp

a hibridização sp ocorre, por exemplo, na formação de haletos de Be, Zn, Co e Hg (II). No estado de valência, todos os haletos metálicos contêm elétrons s e p desemparelhados no nível de energia correspondente. Quando uma molécula é formada, um orbital s e um p-orbital formam dois orbitais sp híbridos em um ângulo de 180º.

Fig.3 orbitais híbridos sp

Dados experimentais mostram que todos os haletos de Be, Zn, Cd e Hg(II) são lineares e ambas as ligações têm o mesmo comprimento.

hibridização sp 2

Como resultado da hibridização de um orbital s e dois orbitais p, são formados três orbitais sp 2 híbridos, localizados no mesmo plano em um ângulo de 120° entre si. Esta é, por exemplo, a configuração da molécula BF 3:

Fig.4 hibridização sp 2

hibridização sp 3

A hibridização sp 3 é característica de compostos de carbono. Como resultado da hibridização de um orbital s e três

p-orbitais, são formados quatro orbitais híbridos sp 3, direcionados aos vértices do tetraedro com um ângulo entre os orbitais de 109,5 o. A hibridização se manifesta na equivalência completa das ligações do átomo de carbono com outros átomos em compostos, por exemplo, em CH 4, CCl 4, C (CH 3) 4, etc.

Fig.5 hibridização sp 3

Se todos os orbitais híbridos estão ligados aos mesmos átomos, então as ligações não são diferentes umas das outras. Em outros casos, ocorrem pequenos desvios dos ângulos de ligação padrão. Por exemplo, em uma molécula de água H 2 O oxigênio - sp 3 -híbrido, está localizado no centro de um tetraedro irregular, nos vértices dos quais dois átomos de hidrogênio e dois pares de elétrons solitários "olham" (Fig. 2). A forma da molécula é angular, se você olhar para os centros dos átomos. O ângulo de ligação de HOH é de 105°, que é bastante próximo do valor teórico de 109°.

Fig.6 sp 3 hibridização de átomos de oxigênio e nitrogênio em moléculas a) H 2 O e b) NCl 3.

Se não houvesse hibridização (“alinhamento” das ligações O-H), o ângulo da ligação HOH seria de 90°, pois os átomos de hidrogênio estariam ligados a dois orbitais p mutuamente perpendiculares. Nesse caso, nosso mundo provavelmente seria completamente diferente.

A teoria da hibridização explica a geometria da molécula de amônia. Como resultado da hibridização de 2s e três orbitais de nitrogênio 2p, quatro orbitais híbridos sp 3 são formados. A configuração da molécula é um tetraedro distorcido, no qual três orbitais híbridos participam da formação de uma ligação química, e o quarto com um par de elétrons não. Os ângulos entre as ligações N-H não são iguais a 90 o, como em uma pirâmide, mas não são iguais a 109,5 o, correspondendo a um tetraedro.

Fig.7 sp 3 - hibridização na molécula de amônia

Quando a amônia interage com um íon hidrogênio, um íon amônio é formado como resultado da interação doador-aceptor, cuja configuração é um tetraedro.

A hibridização também explica a diferença no ângulo entre as ligações O-H na molécula de água do canto. Como resultado da hibridização de 2s e três orbitais de oxigênio 2p, são formados quatro orbitais híbridos sp 3, dos quais apenas dois estão envolvidos na formação de uma ligação química, o que leva a uma distorção do ângulo correspondente ao tetraedro.

Fig.8 hibridização sp 3 em uma molécula de água

A hibridização pode incluir não apenas s- e p-, mas também d- e f-orbitais.

Com a hibridização sp 3 d 2, formam-se 6 nuvens equivalentes. É observado em compostos como 4-, 4-. A molécula tem a configuração de um octaedro.