Elektrony krążą wokół swoich atomów po orbitach. W teorii wiązań walencyjnych orbitale atomowe jednego atomu mogą nakładać się na orbitale innych atomów, tworząc cząsteczkę, tworząc zupełnie nowe, hybrydowe orbitale. Zjawisko to znane jest jako hybrydyzacja. Określenie hybrydyzacji cząsteczki może pomóc w identyfikacji jej kształtu i struktury. Na przykład wiele cząsteczek osadza się w kształcie, który minimalizuje odpychanie między atomami i elektronami, tworząc kształt, który wymaga jak najmniejszej energii do utrzymania. Znajomość rodzajów kształtów, jakie przyjmie cząsteczka po hybrydyzacji, pomaga naukowcom lepiej zrozumieć, w jaki sposób ta cząsteczka może oddziaływać z innymi. Hybrydyzacja wpływa na rodzaje wiązań, które może tworzyć cząsteczka.
Określ rodzaje wiązań w cząsteczce, najpierw rysując strukturę chemiczną cząsteczki. W szczególności zwróć uwagę na liczbę pojedynczych, podwójnych i potrójnych wiązań, które tworzy każdy atom. Na przykład cząsteczka dwutlenku węgla ma dwa wiązania podwójne. Cząsteczka może być przedstawiona jako O=C=O, gdzie każdy atom tlenu tworzy podwójne wiązanie z centralnym węglem.
Hybrydyzacja jest zdefiniowana w kategoriach orbitali sp. „S” i „p” to sposób na określenie kształtu orbit orbitalnych, po których poruszają się elektrony. Dla orbitali s ścieżka jest z grubsza kołowa. W przypadku orbitali p kształt ścieżki przypomina raczej hantle, z elektronem znajdującym się głównie w jednym z dwóch obszarów, a nie na orbicie kołowej.
Określ hybrydyzację każdego atomu, używając rodzajów obecnych wiązań. Brak podwójnych wiązań wskazuje na hybrydyzację sp3. Atom z pojedynczym wiązaniem podwójnym ma hybrydyzację sp2. Atom z dwoma lub więcej podwójnymi wiązaniami lub z pojedynczym potrójnym wiązaniem ma hybrydyzację sp.
Atom węgla w CO2 ma dwa podwójne wiązania, po jednym z każdym atomem tlenu. W związku z tym hybrydyzacja węgla jest sp.
Określ hybrydyzację dla innych atomów w cząsteczce. Każdy atom tlenu w CO2 ma pojedyncze podwójne wiązanie z węglem. Hybrydyzacja każdego tlenu jest zatem sp2.
Znajdź ogólną hybrydyzację cząsteczki, określając hybrydyzację centralnego atomu. W przypadku CO2 centralnym atomem jest węgiel. Ponieważ węgiel ma hybrydyzację sp, więc ogólna hybrydyzacja cząsteczki to sp.