Os elétrons giram em torno de seus átomos em órbitas. Na teoria das ligações de valência, os orbitais atômicos de um átomo podem se sobrepor aos orbitais de outros átomos para formar uma molécula, criando orbitais híbridos totalmente novos. Este fenômeno é conhecido como hibridização. Determinar a hibridização de uma molécula pode ajudar a identificar sua forma e estrutura. Por exemplo, muitas moléculas se acomodam em uma forma que minimiza a quantidade de repulsão entre átomos e elétrons, criando uma forma que requer o mínimo de energia possível para ser mantida. Saber os tipos de formas que uma molécula assume quando hibridizada ajuda os pesquisadores a entender melhor como essa molécula pode interagir com outras. A hibridização afeta os tipos de ligações que uma molécula pode fazer.
Determine os tipos de ligações na molécula, primeiro desenhando a estrutura química da molécula. Em particular, observe o número de ligações simples, duplas e triplas que cada átomo está fazendo. Por exemplo, uma molécula de dióxido de carbono tem duas ligações duplas. A molécula pode ser representada como O = C = O, onde cada átomo de oxigênio cria uma ligação dupla com o carbono central.
A hibridização é definida em termos de orbitais sp. O 's' e 'p' são uma forma de denotar a forma dos caminhos orbitais que os elétrons viajam. Para orbitais s, o caminho é aproximadamente circular. Para orbitais p, o formato do caminho é mais parecido com um haltere, com o elétron existindo principalmente em uma das duas regiões, em vez de em uma órbita circular.
Determine a hibridização de cada átomo usando os tipos de ligações presentes. A presença de nenhuma ligação dupla indica uma hibridização de sp3. Um átomo com uma única ligação dupla tem uma hibridização de sp2. Um átomo com duas ou mais ligações duplas, ou com uma única ligação tripla, tem uma hibridização de sp.
O átomo de carbono no CO2 tem duas ligações duplas, uma com cada átomo de oxigênio. Portanto, a hibridização do carbono é sp.
Determine a hibridização para os outros átomos da molécula. Cada átomo de oxigênio no CO2 tem uma única ligação dupla com o carbono. A hibridização de cada oxigênio é, portanto, sp2.
Encontre a hibridização geral da molécula determinando a do átomo central. No caso do CO2, o carbono é o átomo central. Como o carbono tem uma hibridização de sp, a hibridização geral da molécula é sp.