Hybrydyzacja to nazwa nadana fuzji lub zjednoczeniu niekompletnych orbitali atomowych, zjawisku, które zwiększa liczbę wiązania kowalencyjne że atom może zrobić. Pamiętając, że orbital to obszar atomu, w którym istnieje większe prawdopodobieństwo znalezienia elektronu.
Znać liczbę wiązań, jakie tworzy atom i zrozumieć zjawisko hybrydyzacja, konieczne jest poznanie kilku podstawowych punktów dotyczących atomu:
1O punkt: podpoziomy energetyczne
Podpoziomy energii, które może mieć atom, to s, p, d, f.
2O punkt: liczba orbitali na podpoziom
Każdy podpoziom energetyczny ma inną liczbę orbitali, jak widać poniżej:
Podpoziom s: 1 orbitalny;
p podpoziom: 3 orbitale;
Podpoziom d: 5 orbitali.
Ogólna reprezentacja tych orbitali odbywa się w następujący sposób:
Reprezentacja orbitali każdego podpoziomu
Według Pauliego orbital może mieć maksymalnie 2 elektrony, przy czym kręci się (ruchy obrotowe) przeciwnie.
Reprezentacja orbitalu s z jego elektronami
Według Hunda, orbital podpoziomu otrzymuje swój drugi elektron tylko wtedy, gdy wszystkie inne orbitale tego podpoziomu otrzymały już pierwszy elektron.
Rozkład elektronów w orbitalach podpoziomowych p
3O punkt: dystrybucja elektroniczna
Aby zrozumieć hybrydyzację i liczbę wiązań, które tworzy atom, konieczne jest przeprowadzenie dystrybucja elektroniczna na diagramie Linusa Paulinga.
Schemat Linusa Paulinga
Pamiętając, że maksymalna liczba elektronów na każdym podpoziomie to:
s = 2 elektrony;
p = 6 elektronów;
d = 10 elektronów;
f = 14 elektronów.
Po tym krótkim przeglądzie możemy teraz zdefiniować co to jest hybrydyzacja. W tym celu użyjemy pierwiastka chemicznego boru (Liczba atomowa = 5) jako przykład.
Wykonując elektroniczną dystrybucję boru mamy:
Elektroniczna dystrybucja boru na schemacie Linusa Paulinga
W tym rozkładzie można zaobserwować, że bor ma 2 elektrony na podpoziomie s i 1 elektron na podpoziomie p warstwa walencyjna.
Elektrony na orbitalach warstwy walencyjnej boru
Ponieważ bor ma 1 niekompletny orbital, powinien tworzyć tylko jedno wiązanie kowalencyjne, ponieważ liczba wiązań jest zawsze bezpośrednio związana z liczbą niekompletnych orbitali.
Tak więc, gdy atom boru otrzymuje energię ze środowiska zewnętrznego, jego elektrony, szczególnie te w powłoce walencyjnej, ulegają wzbudzeniu. Powoduje to, że jeden z elektronów z orbitalu s opuszcza i zajmuje jeden z pustych orbitali p, co skutkuje 3 niekompletnymi orbitalami atomowymi, jak widać na poniższym obrazku:
Reprezentacja stanu wzbudzonego atomu boru
Na koniec mamy do czynienia z połączeniem niekompletnego orbitali s z niekompletnymi orbitalami p. Ten związek nazywa się hybrydyzacja. Ponieważ mamy fuzję orbitalu s z dwoma p, nazywa się to hybrydyzacja sp2.
Reprezentacja zhybrydyzowanych orbitali w atomie boru
Oprócz boru zjawisku hybrydyzacji ulega kilka innych pierwiastków chemicznych, takich jak siarka (S), ksenon (Xe), fosfor (P), węgiel (DO), beryl (Być).
Przeze mnie Diogo Lopes Dias
Źródło: Brazylia Szkoła - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-hibridizacao.htm