Гибридизация электронных орбиталей

Для объяснения особенности строения органических веществ используется понятие гибридизации электронных орбиталей.

Гибридизация — это выравнивание формы и энергии электронных орбиталей разных типов.

В результате гибридизации электронные орбитали изменяют свою форму. Они выравниваются и становятся одинаковыми (гибридными). Такие орбитали похожи на неправильные восьмёрки. Они расталкиваются на максимально возможный угол, и это определяет геометрию молекулы. Нужно помнить, что выравниваются только те орбитали, которые участвуют в образовании

σ

-связей.

Для атома углерода известны три типа гибридизации орбиталей:

{sp}^{3}

{sp}^{2}

sp

{sp}^{3}

-гибридизация реализуется у атомов углерода, образующих одинарные связи;

{sp}^{2}

— у атомов, образующих двойную связь, т. е. одну

π

-связь;

sp

— у атомов, образующих тройную связь, т. е. две

π

-связи.

Тип гибридизации	Какие орбитали выравниваются	Гибридные орбитали	Валентный угол
${sp}^{3}$	Одна $s$-орбиталь, три $p$-орбитали	Четыре ${sp}^{3}$ -гибридные орбитали	$109°$
${sp}^{2}$	Одна $s$-орбиталь, две $p$-орбитали	Три ${sp}^{2}$ -гибридные орбитали	$120°$
$sp$	Одна $s$-орбиталь, одна $p$-орбиталь	Две $sp$ -гибридные орбитали	$180°$

Рис. $1$. Схемы гибридизации орбиталей

Рассмотрим особенности химических связей на конкретном примере:

{CH}_{2} = CH - C H_{2} - C \equiv CH

Первый и второй атомы углерода образуют двойную связь (одну

π

-связь). Это значит, что одна из четырёх орбиталей у каждого из атомов не участвует в гибридизации, у них по три гибридные орбитали. Значит, тип гибридизации —