تدور الإلكترونات حول ذراتها في مدارات. في نظرية رابطة التكافؤ ، يمكن أن تتداخل المدارات الذرية لذرة واحدة مع مدارات ذرات أخرى لتشكيل جزيء ، مما يخلق مدارات هجينة جديدة تمامًا. تُعرف هذه الظاهرة باسم التهجين. يمكن أن يساعد تحديد تهجين الجزيء في تحديد شكله وبنيته. على سبيل المثال ، تستقر العديد من الجزيئات في شكل يقلل من مقدار التنافر بين الذرات والإلكترونات ، مما يخلق شكلاً يتطلب أقل قدر ممكن من الطاقة للمحافظة عليه. تساعد معرفة أنواع الأشكال التي سيتخذها الجزيء عند تهجين الباحثين على فهم أفضل لكيفية تفاعل هذا الجزيء مع الآخرين. يؤثر التهجين على أنواع الروابط التي يمكن أن يصنعها الجزيء.
حدد أنواع الروابط في الجزيء عن طريق رسم التركيب الكيميائي للجزيء أولاً. على وجه الخصوص ، لاحظ عدد الروابط الفردية والمزدوجة والثلاثية التي تصنعها كل ذرة. على سبيل المثال ، جزيء ثاني أكسيد الكربون له رابطتان مزدوجتان. يمكن تمثيل الجزيء على أنه O = C = O ، حيث تخلق كل ذرة أكسجين رابطة مزدوجة مع الكربون المركزي.
يتم تعريف التهجين من حيث sp المدارات. إن 's' و 'p' هي طريقة للإشارة إلى شكل المسارات المدارية التي تنتقل بها الإلكترونات. بالنسبة إلى المدارات s ، يكون المسار دائريًا تقريبًا. بالنسبة للمدارات p ، يكون شكل المسار أشبه بالدمبل ، حيث يوجد الإلكترون بشكل أساسي في إحدى منطقتين وليس في مدار دائري.
حدد تهجين كل ذرة باستخدام أنواع الروابط الموجودة. يشير عدم وجود روابط مزدوجة إلى تهجين sp3. تحتوي الذرة ذات الرابطة المزدوجة المفردة على تهجين sp2. تحتوي الذرة التي تحتوي على اثنين أو أكثر من الروابط المزدوجة ، أو مع رابطة ثلاثية واحدة ، على تهجين sp.
تحتوي ذرة الكربون في ثاني أكسيد الكربون على رابطتين مزدوجتين ، واحدة مع كل ذرة أكسجين. لذلك ، فإن تهجين الكربون هو sp.
حدد التهجين للذرات الأخرى في الجزيء. كل ذرة أكسجين في ثاني أكسيد الكربون لها رابطة مزدوجة واحدة مع الكربون. وبالتالي ، فإن تهجين كل أكسجين هو sp2.
أوجد التهجين الكلي للجزيء بتحديد تهجين الذرة المركزية. في حالة ثاني أكسيد الكربون ، يكون الكربون هو الذرة المركزية. نظرًا لأن الكربون يحتوي على تهجين sp ، فإن التهجين الكلي للجزيء هو sp.