Hybridisierung
Vom Grundzustand angehobene gemischte Orbitale, Linearkombination. Werden Elektronen durch Energiezufuhr, die Promotionsenergie, in einen angeregten Zustand versetzt, so steigen diese in ein energetisch höheres Niveau auf, ihr Aufenthaltsraum (Orbital) wird dabei „mitgenommen“. Das führt zum Zusammenführen mit anderen Orbitalen, zu einem Mischen der Orbitale; durch die neuen Umstände formen sich so aus den vorherigen neue Hybridorbitale. So werden z.B. im Fall der sp³-Hybridisierung aus einem s-Orbital und drei p-Orbitalen vier sp-Hybridorbitale:
- günstigere Orientierung auf Bindungspartner
- größere räumliche Ausdehnung
- bessere Überlappung $\rightarrow$ stabilere Bindung
Durch diese Hybridisierung werden erst die räumlichen Anordnungen in dem uns bekannten Maße möglich, da je nach Hybridisierung bestimmte Bindungswinkel gebildet werden. Man unterscheidet vor allem sp-, sp2- und sp3-Hybridorbitale.
Beispiel: Kohlenstoffatom, 2s-Orbitale und 3 x 2p-Orbitale
Einfachbindung, 4 Substituenten | 4 sp3-Bindungsorbitale, kein p-Orbital bleibt übrig | C-C-H-Winkel 109° | Tetraeder |
Zweifachbindung, 3 Substituenten | 3 sp2-Bindungsorbitale, je ein p-Orbital für C-C-Doppelbindung | C-C-H-Winkel 120° | trigonal-planar |
Dreifachbindung, 2 Substituenten | 2 sp-Bindungsorbitale, je zwei p-Orbitale pro C-Atom für Dreifachbindung | C-C-H-Winkel 180° | linear |
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