化学は、理論と論理でさまざまな概念を理解する科学の分野です。ハイブリダイゼーションは、さまざまな原子の相互作用を研究することで学べるトピックの一例です。以下の記事では、ハイブリダイゼーションの種類、法則、概念、例など、ハイブリダイゼーションについて詳しく説明します。

ハイブリダイゼーションとは、異なる形状の原子軌道をほぼ同じエネルギーで組み合わせて、最小量の反発で同じ構成、方向、およびエネルギーを持つ同じ数のハイブリッド軌道を形成するプロセスです。

ハイブリダイゼーションを研究する必要があるのはなぜですか?

ハイブリダイゼーションは、原子が結合を構築するために利用できる新しいハイブリッド軌道を生成するために、同じシェルからの軌道の相互混合を含む概念です。

それをよりよく理解するために、炭素原子が原子番号を持っていると考えてください。六。これは、炭素原子が 6 個の陽子と 6 個の電子を持っていることを示しています。電子と陽子の数が同じであるため、原子は中性です。

したがって、上記の情報によると、その炭素原子の電子配置 (EC) は 1s22s22p1x2p1y と表すことができます。共有結合を形成するには、炭素の 1 つの原子軌道が半分満たされている必要があります。したがって、炭素原子は、半分満たされた軌道 2p1x2p1y と 2 つの共有結合のみを作成します。前のクラスのように、炭素が 4 つの共有結合を形成することがわかっているため、ハイブリダイゼーションの別の理論がこの概念に解決策を提供します。

ハイブリダイゼーションとは?

ハイブリダイゼーションは、同じ原子に関連するがわずかに異なるエネルギーを持つ原子軌道の混合として指定されるため、それらの間で再分配が発生し、同じエネルギーと形状を持つ新しい軌道が生成されます。したがって、上記のアクションによりハイブリッド軌道が形成されます。

別の言い方をすれば、ネイビーブルーの缶と白いペンキの缶を組み合わせると、完全なブルーでも完全な白でもなく、中間のどこかでスカイブルーの新しい色合いが生成されます。同様に、白と青のペンキ 2 缶から空色のペンキ 2 缶ができます。

ハイブリダイゼーションにはどのような種類がありますか?

sp または対角ハイブリダイゼーション

通常対角混成として知られる Sp 混成は、原子の同じ一次殻に属する 2 つの s 軌道と 1 つの p 軌道が結合して 2 つの新しい同一の混成軌道を生成するときに発生します。このハイブリダイゼーションの結果として生成された分子は、角度が 180 度の直線状になります。

結果として得られる混成軌道には、50% の s と 50% の p 文字が含まれます。

化合物 BeH2 の結合形成において、

基底状態では、Be=1s22s22p0
興奮状態では、Be=1s22s12p1x2p0y2p1z

sp 2 または Trigonal Hybridization

この種のハイブリダイゼーションは sp2 として知られており、原子の同じ主殻からの 1 つの s 軌道と 2 つの p 軌道が結合して 3 つの新しい同等のハイブリッド軌道を生成するときに発生します。 Trigonal Hybridization の Hybridization としても知られています。ハイブリダイゼーションの後、分子は 120 度の角度をもつ三角形のプランナーの形をとります。ハイブリッド軌道は約になります。 33.33% の s キャラクター &66.66% の p キャラクター。

化合物 BH3 の結合形成において、

基底状態で、B=1s22s22p1x2p0y2p0z
興奮状態では、B=1s22s12p1x2p1y2p0z

sp 3 または四面体ハイブリダイゼーション

1つのp軌道がエネルギーを混ぜ合わせて新しい軌道を形成する過程で、このようなハイブリダイゼーションはspハイブリダイゼーションと呼ばれます。 sp ハイブリダイゼーションを持つ分子は、180° の角度の線形形状を持っていました。このハイブリダイゼーションの結果として形成される分子は、角度が 109o28' の四面体です。生成された混成軌道の約 25% は s 文字を持ち、75% は p 文字を持ちます。

ハイブリダイゼーションの重要なポイント

同様のエネルギー (同じシェル) を持ち、同じ原子に属する軌道は混成できます。
形成される混成軌道の量は、混合軌道の数と同じです。
半充填軌道と完全充填軌道の両方がハイブリダイゼーションプロセスに関与します。
ハイブリダイゼーションは結合プロセス中にのみ発生します。
ハイブリダイゼーションのタイプによって分子の形状が決まります。
エネルギーと形状に関しては、混成軌道は同等です。
混成軌道を介してシグマ結合のみが形成されます。

結論

上記の記事で、ハイブリダイゼーションの定義、意味、および種類を理解しました。ハイブリダイゼーションとは、形状の異なる原子軌道をほぼ同じエネルギーで組み合わせて、配置、向き、エネルギーが同じで反発力が最も少ない同数の混成軌道を形成するプロセスです。ハイブリダイゼーションは、sp などのいくつかのカテゴリに分類されます。、sp2、sp3、sp3d、sp3d2、および sp3d3。また、原子の原子番号ごとに、さまざまな構造の形成とその角度も理解しています。