hibridizáció
(hibridpályák, elektronpálya hibridizáció, sp3 hibridizáció, sp2 hibridizáció, sp hibridizáció)

A kémiai kötés leírására szolgáló vegyértékkötés-elmélet módszere.
Az atompályákat olyan új hibridpályákká keveri, amelyekkel leírhatók az atomok közötti kötés jellemzői.
Az így kialakított hibridpályák jól használhatók a molekulapályák alakjának megmagyarázására.

sp3 hibridizáció

Linus Pauling 1931-ben alkalmazta először a metán (CH₄) molekulaszerkezetének magyarázatára.

4 tetraéderes koordinációjú sp3 hibrid pálya a metánmolekulában

Az alapállapotú szénatom elektronkonfigurációja:

1s² 2s² 2p_x¹ 2p_y¹

A hibridizáció első lépése egy vagy több elektron gerjesztése. A metán esetén ez a következő elektronkonfigurációt adja:

1s² 2s¹ 2p_x¹ 2p_y¹ 2p_z¹

A hidrogén atommagját alkotó proton vonzó hatása érvényesül a szén egyik vegyértékelektronjára. Ez a gerjesztő hatás az egyik 2s elektront a 2p pályára viszi.
Ezeknek az erőknek a kombinációjával alakulnak ki a hibridpályák.
A kvantummechanika alapján, a legkisebb energiájú kötés akkor jön létre, ha a négy kötés egyenértékű, amihez az szükséges, hogy egyforma pályákat alkossanak a szénatomon. A négy egyenértékű pálya a vegyértékhéj lineáris kombinációjával érhető el (az atomtörzs elektronjai szinte soha nem vesznek részt a kötésben) ezért négy sp3 hibridpálya keletkezik:

1s² sp3¹ sp3¹ sp3¹ sp3¹

sp2 hibridizáció

Az etilén (H₂C=CH₂) molekulája hasonló módon értelmezhető. Ebben az esetben sp2 hibridizáció történik, amiben a 2s pálya a három 2p pálya közül csak kettővel keveredik:

1s² sp2¹ sp2¹ sp2¹ p¹

3 síkbeli sp2 hibrid pálya

sp hibridizáció

A hármaskötést tartalmazó alkinek az sp hibridizációval írhatók le, amiben a 2s pálya a három 2p pálya közül egy pályával keveredik:

1s² sp¹ sp¹ p¹ p¹

A p-elektronok hengeres eloszlása az acetilénben.

Felhasznált irodalom