Типы гибридизации

Тип гибридизации	Геометрическая форма	Угол между связями	Примеры
sp	линейная	180o	BeCl2
sp 2	треугольная	120o	BCl3
sp 3	тетраэдрическая	109,5o	CH4
sp 3 d	тригонально-бипирамидальная	90o; 120o	PCl5
sp 3 d 2	октаэдрическая	90o	SF6

В гибридизации участвуют не только связывающие электроны, но и неподеленные электронные пары. Поэтому связь в молекуле воды можно рассматривать как частично гибридизованную.

Чтобы определить тип гибридизации и форму химической частицы, поступают следующим образом:

· находят центральный атом и определяют число σ-связей (по числу концевых атомов);

· определяют степени окисления атомов в частице;

· составляют электронную конфигурацию центрального атома в нужной степени окисления;

· если это необходимо, проделывают то же самое для концевых атомов;

· изображают схему распределения валентных электронов центрального атома по орбиталям, при этом, вопреки правилу Гунда, максимально спаривают электроны;

· отмечают орбитали, участвующие в образовании связей с концевыми атомами;

· определяют тип гибридизации, учитывая все орбитали, участвующие в образовании связи, а также неподеленные электроны; если валентных орбиталей недостаточно, используют орбитали последующих энергетических уровней;

· по типу гибридизации определяют геометрию химической частицы.

4.5.3.1. sp- Гибридизация, структура молекулы ВеН₂

sp-Гибридизация - это изменение формы двух атомных орбиталей – одного s - и одного p -электронов

Рис. 4.5.1. Образование sp -гибридных орбиталей

В результате гибридизации образуются 2 sp-гибридные орбитали в форме неправильной восьмерки, которые ориентируются друг к другу под углом 180° (рис. 4.5.2.).

Рис. 4.5.2. Модель атома с sp -гибридными орбиталями

Такой тип гибридизации характерен для линейных молекул BeCl₂, ZnCl₂, CdCl₂, HgCl₂ и др.

Структура молекулы BeН₂

В молекуле BeН₂ 2 связи образуются в результате перекрывания s-орбиталей атомов водорода и 2-х гибридных орбиталей Ве, расположенных под углом 180°, поэтому молекула имеет линейную структуру.

Рис. 4.5.3. Модель молекулы BeН2

4.5.3.2. sp2- гибридизация, структура молекулы BF₃.

sp ² -Гибридизация – гибридизация, в которой участвуют атомные орбитали одного s - и двух p -электронов

В результате гибридизации образуются три гибридные sp²-орбитали, расположенные в одной плоскости под углом 120° друг к другу (рис. 4.5.3.).

Рис. 4.5.3. Модель атома с 3-мя sp 2-гибридными орбиталями

Такая гибридизация характерна для молекул BCl₃ и BF₃, которые имеют плоское строение.

Структура молекулы BF₃

Рис. 4.5.4. Модель молекулы ВF3

4.5.3.3. sp³- Гибридизация, структура молекулы СН₄

При sp³-гибридизации в гибридизации участвуют одна s- (в форме шара) и три p-орбитали (в форме правильной объемной восьмерки). В результате образуются четыре гибридных sp³-орбитали в форме неправильной восьмерки, расположенных под углом 109^о28′.

Рис. 4.5.5. Модель атома с 4-мя sp 3-гибридными орбиталями

Такая тетраэдрическая конфигурация характерна для молекул CCl₄, CH₄ и т.п.