Lorsque les atomes partagent des électrons avec d'autres atomes pour former des liaisons chimiques, les orbitales qui contiennent les électrons impliqués dans la liaison fusionnent pour former une orbitale « hybride ». Le nombre d'orbitales hybrides formées dépend du nombre d'électrons occupant les orbitales les plus externes, ou la soi-disant coquille de cantonnière. Les chimistes utilisent des orbitales hybrides pour expliquer pourquoi diverses molécules prennent certaines formes géométriques.
Dessinez la structure en points de Lewis de la molécule considérée. Cela implique généralement de déterminer le nombre d'électrons de valence occupant la couche de cantonnière pour chaque atome de la molécule; établir une liaison, qui représente deux électrons, entre les atomes centraux et tous les autres atomes; puis en ajoutant des doubles liaisons si nécessaire pour s'assurer que chaque atome possède ou partage un total de huit électrons. Dans le tétrachlorure de carbone, ou CCl4, par exemple, le carbone représente l'atome central et apporte quatre électrons car il occupe le groupe 4A du tableau périodique; chaque atome de chlore apporte sept électrons car il occupe le groupe 7A. L'arrangement qui donne à chaque atome de la molécule huit électrons implique une simple liaison entre carbone et chacun des atomes de chlore, et chaque atome de chlore contient six autres électrons.
Comptez le nombre de domaines électroniques de l'atome central dans la molécule en notant le nombre d'électrons non appariés et de liaisons sur l'atome central. Notez qu'une liaison simple, double ou triple compte chacune comme un domaine électronique. Une paire isolée d'électrons non liés compte également comme un domaine électronique. L'exemple de tétrachlorure de carbone de l'étape 1 se compose de quatre liaisons simples à des atomes de chlore et de zéro paires isolées d'électrons, il contient donc un total de quatre domaines électroniques.
Déterminer l'hybridation de l'atome en corrélant le nombre de domaines d'électrons déterminés à l'étape 2 au schéma d'hybridation approprié. Les cinq principaux hybrides sont sp, sp2, sp3, sp3d et sp3d2, qui correspondent respectivement à deux, trois, quatre, cinq et six domaines électroniques. Le tétrachlorure de carbone, avec quatre domaines électroniques, présente un schéma d'hybridation sp3. Cela signifie que l'atome central contient un total de quatre orbitales hybrides formées par la combinaison d'une orbitale de type s et de trois orbitales de type p.