Les électrons tournent autour de leurs atomes sur des orbites. Dans la théorie des liaisons de valence, les orbitales atomiques d'un atome peuvent se chevaucher avec les orbitales d'autres atomes pour former une molécule, créant ainsi de toutes nouvelles orbitales hybrides. Ce phénomène est connu sous le nom d'hybridation. Déterminer l'hybridation d'une molécule peut aider à identifier sa forme et sa structure. Par exemple, de nombreuses molécules se déposent dans une forme qui minimise la quantité de répulsion entre les atomes et les électrons, créant une forme qui nécessite le moins d'énergie possible pour être maintenue. Connaître les types de formes qu'une molécule prendra une fois hybridée aide les chercheurs à mieux comprendre comment cette molécule peut interagir avec d'autres. L'hybridation affecte les types de liaisons qu'une molécule peut créer.
Déterminez les types de liaisons dans la molécule en dessinant d'abord la structure chimique de la molécule. En particulier, notez le nombre de liaisons simples, doubles et triples que chaque atome fait. Par exemple, une molécule de dioxyde de carbone a deux doubles liaisons. La molécule peut être représentée par O=C=O, où chaque atome d'oxygène crée une double liaison avec le carbone central.
L'hybridation est définie en termes d'orbitales sp. Les « s » et « p » sont un moyen de désigner la forme des chemins orbitaux que les électrons parcourent. Pour les orbitales s, le chemin est à peu près circulaire. Pour les orbitales p, la forme du chemin ressemble plus à un haltère, l'électron existant principalement dans l'une des deux régions plutôt que sur une orbite circulaire.
Déterminer l'hybridation de chaque atome en utilisant les types de liaisons présentes. L'absence de doubles liaisons indique une hybridation de sp3. Un atome avec une seule double liaison a une hybridation de sp2. Un atome avec deux ou plusieurs doubles liaisons, ou avec une seule triple liaison, a une hybridation de sp.
L'atome de carbone dans le CO2 a deux doubles liaisons, une avec chaque atome d'oxygène. Par conséquent, l'hybridation du carbone est sp.
Déterminer l'hybridation pour les autres atomes de la molécule. Chaque atome d'oxygène dans le CO2 a une simple double liaison avec le carbone. L'hybridation de chaque oxygène est donc sp2.
Trouver l'hybridation globale de la molécule en déterminant celle de l'atome central. Dans le cas du CO2, le carbone est l'atome central. Parce que le carbone a une hybridation de sp, alors l'hybridation globale de la molécule est sp.