1960 년 Linus Pauling이 만든 궤도 모델에 따르면 분자는에 포함 된 요소의 불완전한 궤도의 융합 또는 상호 침투에 의해 발생합니다. 링크. 따라서 요소가 불완전한 궤도 (전자가 하나만 있음)를 가지면 공유 결합 만 만들 수 있다는 결론을 내립니다. 두 개의 불완전한 궤도가 있으면 최대 두 개의 연결을 만들 수 있습니다.
그러나 원자 번호가 6 (Z = 6) 인 원소 탄소 원자의 원자 궤도를보십시오.
두 개의 불완전한 궤도가 있으므로 최대 두 개의 바인딩 만 수행해야합니다. 그러나 그것은 그에게 일어나는 일이 아닙니다. 많은 사람들이 알다시피 탄소는 4 개의 결합 (4가)을 만들기 때문에이 궤도 모델은 탄소의 경우를 설명하지 않습니다.
이 교착 상태를 끝내기 위해이 문제를 더 잘 설명하는 새로운 이론이 만들어졌습니다. 혼성화 이론.
이것은 혼성화가 순수한 궤도의“혼합”이라는 것을 의미합니다.
탄소의 경우 세 가지 유형의 혼성화가 있습니다. sp3, sp2 및 sp.
하이브리드 화가 어떻게 발생하는지 이해하기 위해 첫 번째 유형의 탄소 하이브리드 화인 sp 유형을 살펴 보겠습니다.3:
이러한 유형의 혼성화는 메탄 분자 (CH4). 중심 요소 인 탄소와 4 개의 수소 사이에는 4 개의 동일한 공유 결합이 있습니다. 따라서 불완전한 수소 궤도가 무엇인지 확인하십시오.
각각의 수소는 불완전한 s 형 궤도를 가지고 있기 때문에 하나 이상의 전자를 받아야합니다. 즉, 각 수소는 탄소와 하나의 공유 결합 만 만듭니다. 이것이 탄소가 4 개의 불완전한 궤도를 가져야하는 이유입니다. 어떻게 이런 일이 발생합니까? 혼성화를 통해.
2s 궤도의 전자가 에너지를 흡수하면 빈 2p 궤도로 전달됩니다. 따라서 우리는 2s에서 2p 하위 레벨로의 전자 점프가 전자의“승진”이라고 말합니다. 이러한 방식으로 탄소는 여기 또는 활성화 된 상태로 유지되며 공유 결합을 수행하는 데 사용할 수있는 4 개의 하이브리드 궤도가 있습니다.
형성된 하이브리드 궤도는 서로 동일하지만 원래의 순수 궤도와는 다릅니다.
이런 식으로 네 개의 수소 원자 각각의 s 궤도 사이의 결합은 다음 네 가지 하이브리드 탄소 궤도와 함께 발생합니다.
위에서 볼 수 있듯이 메탄 분자는 정사면체 구조를 가지고 있으며 각 꼭지점에 4 개의 전자 구름이 있고 인접 각도는 109 ° 28 '입니다. 결합은 각 수소의 s 궤도와 혼성화 된 sp 궤도 사이에 만들어 졌기 때문에3 호출 할 때마다 4 개의 시그마 s-sp 링크3 (σs-sp3).
작성자: Jennifer Fogaça
화학 전공
출처: 브라질 학교- https://brasilescola.uol.com.br/quimica/hibridizacao-tipo-sp3.htm
