Гибридизация – это взаимодействие атомных орбиталей с близкими значениями энергии, сопровождающееся образованием новых «гибридных» орбиталей, одинаковых по форме и энергии.

Гибридизация – процесс, требующий затрат энергии, но эти затра- ты с избытком компенсируются за счет энергии, выделяющейся при об- разовании большего числа ковалентных связей. Образующиеся «гиб- ридные» орбитали имеют форму ассимметричной гантели и отличаются от исходных орбиталей атома углерода.

Для атома углерода возможно три типа гибридизации:

· sр³-гибридизация;

· sр²-гибридизация;

· sр-гибридизация.

Гибридизация sр³-типа

sр³-Гибридизация– это комбинация одной s- и трёх p-орбиталей внеш- него энергетического уровня и образование четырех новых sр³-орбиталей, имеющих форму объёмной восьмёрки с неравноценными сферами:

исходные орбитали sр³-гибридные орбитали

2p

sp³

2s

Каждая sр³-орбиталь имеет точку с нулевой электронной плотно- стью – узел. У всех четырех орбиталей узлы совпадают – в этом месте находится ядро атома. Электронные орбитали испытывают взаимное отталкивание и отклоняются друг от друга в пространстве на макси- мально возможное расстояние. Их оси направлены к вершинам тетраэд- ра, в центре которого находится атом углерода, а угол между осями ра- вен 109°28'.

Гибридизация sр²-типа

sр²-Гибридизация– это комбинация одной s- и двух p-орбиталей внешнего энергетического уровня и образование трех новых sр²-орбиталей, имеющих форму объёмной восьмёрки с неравноценными сферами:

исходные орбитали sр²-орбитали p-орбиталь

2p

sp²

2s 2p

Гибридные орбитали лежат в одной плоскости, угол между их ося- ми орбиталей равен 120°. Одна p-орбиталь остается негибридизованной, и её ось перпендикулярна плоскости, в которой расположены оси трех гибридных орбиталей.

Гибридизация sр-типа

sр-Гибридизация– при этом взаимодействуют, выравниваясь по форме и энергии только две орбитали атома углерода: одна s- и одна p-. Образуются две новых sр-орбитали:

исходные орбитали sр-орбитали p-орбитали sp

2p

2s 2p

Гибридные орбитали лежат на одной прямой, угол между их осями равен 180°, оси двух негибридизованных р-орбиталей взаимно перпен- дикулярны и перпендикулярны осям sp-орбиталей.

Гибридные орбитали атома углерода способны участвовать в обра- зовании только s-связей, незатронутые гибридизацией р-орбитали обра- зуют только p-связи. Именно этой особенностью определяется про- странственное строение молекул органических веществ.