電子は軌道上で原子を中心に回転します。 原子価結合理論では、1つの原子の原子軌道が他の原子の軌道と重なり合って分子を形成し、まったく新しいハイブリッド軌道を作成します。 この現象はハイブリダイゼーションとして知られています。 分子の混成を決定することは、その形状と構造を特定するのに役立ちます。 たとえば、多くの分子は、原子と電子の間の反発の量を最小限に抑える形状に落ち着き、維持するために可能な限り少ないエネルギーを必要とする形状を作成します。 ハイブリダイズしたときに分子がとる形状のタイプを知ることは、研究者がその分子が他の分子とどのように相互作用するかをよりよく理解するのに役立ちます。 ハイブリダイゼーションは、分子が作ることができる結合の種類に影響を与えます。
最初に分子の化学構造を描画して、分子内の結合の種類を決定します。 特に、各原子が形成している単結合、二重結合、三重結合の数に注意してください。 たとえば、二酸化炭素の分子には2つの二重結合があります。 分子はO = C = Oとして表すことができ、各酸素原子は中央の炭素と二重結合を形成します。
混成はsp軌道の観点から定義されます。 「s」と「p」は、電子が移動する軌道経路の形状を示す方法です。 s軌道の場合、パスはほぼ円形です。 p軌道の場合、パスの形状はダンベルに似ており、電子は円軌道ではなく、主に2つの領域のいずれかに存在します。
存在する結合のタイプを使用して、各原子の混成軌道を決定します。 二重結合が存在しないことは、sp3のハイブリダイゼーションを示しています。 単一の二重結合を持つ原子は、sp2の混成軌道を持っています。 2つ以上の二重結合または単一の三重結合を持つ原子は、spの混成軌道を持っています。
CO2の炭素原子には、酸素の各原子に1つずつ、合計2つの二重結合があります。 したがって、炭素の混成軌道はspです。
分子内の他の原子の混成を決定します。 CO2の各酸素原子は、炭素と単一の二重結合を持っています。 したがって、各酸素の混成はsp2です。
中心原子の混成軌道を決定することにより、分子の全体的な混成軌道を見つけます。 CO2の場合、炭素が中心原子です。 炭素にはspの混成軌道があるため、分子の全体的な混成軌道はspです。