Τα ηλεκτρόνια περιστρέφονται γύρω από τα άτομα τους σε τροχιές. Στη θεωρία του σθένους δεσμού, τα ατομικά τροχιακά ενός ατόμου μπορούν να αλληλεπικαλύπτονται με τις τροχιές άλλων ατόμων για να σχηματίσουν ένα μόριο, δημιουργώντας ολοκαίνουργια, υβριδικά τροχιακά. Αυτό το φαινόμενο είναι γνωστό ως υβριδοποίηση. Ο προσδιορισμός του υβριδισμού ενός μορίου μπορεί να βοηθήσει στον προσδιορισμό του σχήματος και της δομής του. Για παράδειγμα, πολλά μόρια εγκαθίστανται σε σχήμα που ελαχιστοποιεί την ποσότητα απώθησης μεταξύ ατόμων και ηλεκτρονίων, δημιουργώντας ένα σχήμα που απαιτεί όσο το δυνατόν λιγότερη ενέργεια για να διατηρηθεί. Η γνώση των τύπων σχημάτων που θα πάρει ένα μόριο όταν υβριδοποιείται βοηθά τους ερευνητές να κατανοήσουν καλύτερα πώς αυτό το μόριο μπορεί να αλληλεπιδράσει με άλλους. Η υβριδοποίηση επηρεάζει τους τύπους δεσμών που μπορεί να δημιουργήσει ένα μόριο.
Προσδιορίστε τους τύπους δεσμών στο μόριο σχεδιάζοντας πρώτα τη χημική δομή του μορίου. Συγκεκριμένα, σημειώστε τον αριθμό των μονών, διπλών και τριπλών δεσμών που δημιουργεί κάθε άτομο. Για παράδειγμα, ένα μόριο διοξειδίου του άνθρακα έχει δύο διπλούς δεσμούς. Το μόριο μπορεί να αναπαρασταθεί ως O = C = O, όπου κάθε άτομο οξυγόνου δημιουργεί έναν διπλό δεσμό με τον κεντρικό άνθρακα.
Ο υβριδισμός ορίζεται σε όρους τροχιακών sp. Τα 's' και 'p' είναι ένας τρόπος να υποδηλώσουν το σχήμα των τροχιακών διαδρομών που ταξιδεύουν τα ηλεκτρόνια. Για τα τροχιακά, η διαδρομή είναι περίπου κυκλική. Για τα τροχιακά p, το σχήμα της διαδρομής μοιάζει περισσότερο με έναν αλτήρα, με το ηλεκτρόνιο να υπάρχει κυρίως σε μία από τις δύο περιοχές παρά σε μια κυκλική τροχιά.
Προσδιορίστε την υβριδοποίηση κάθε ατόμου χρησιμοποιώντας τους τύπους δεσμών που υπάρχουν. Η παρουσία χωρίς διπλούς δεσμούς δείχνει υβριδισμό του sp3. Ένα άτομο με έναν διπλό δεσμό έχει υβριδισμό του sp2. Ένα άτομο με δύο ή περισσότερους διπλούς δεσμούς ή με έναν μόνο τριπλό δεσμό, έχει υβριδισμό sp.
Το άτομο άνθρακα σε CO2 έχει δύο διπλούς δεσμούς, ένας με κάθε άτομο οξυγόνου. Επομένως, ο υβριδισμός του άνθρακα είναι sp.
Προσδιορίστε τον υβριδισμό για τα άλλα άτομα του μορίου. Κάθε άτομο οξυγόνου σε CO2 έχει έναν διπλό δεσμό με τον άνθρακα. Ο υβριδισμός κάθε οξυγόνου είναι επομένως sp2.
Βρείτε τη συνολική υβριδοποίηση του μορίου προσδιορίζοντας εκείνη του κεντρικού ατόμου. Στην περίπτωση του CO2, ο άνθρακας είναι το κεντρικό άτομο. Επειδή ο άνθρακας έχει υβριδοποίηση του sp, τότε ο συνολικός υβριδισμός του μορίου είναι sp.