Lorsque les atomes partagent des électrons avec d'autres atomes pour former des liaisons chimiques, les orbitales qui contiennent les électrons impliqués dans la liaison fusionnent pour former une orbitale "hybride". Le nombre d'orbitales hybrides formées dépend du nombre d'électrons occupant les orbitales les plus à l'extérieur, ou de ce que l'on appelle la coquille de valence. Les chimistes utilisent des orbitales hybrides pour expliquer pourquoi certaines molécules prennent certaines formes géométriques.
Dessinez la structure en points de Lewis de la molécule considérée. Cela implique typiquement de déterminer le nombre d'électrons de valence occupant l'enveloppe de la valence pour chaque atome dans la molécule; établir une liaison, qui représente deux électrons, entre les atomes centraux et tous les autres atomes; puis en ajoutant des doubles liaisons si nécessaire pour s'assurer que chaque atome possède ou partage un total de huit électrons. Dans le tétrachlorure de carbone, ou CCl4, par exemple, le carbone représente l'atome central et apporte quatre électrons car il occupe le groupe 4A dans le tableau périodique; chaque atome de chlore apporte sept électrons car il occupe le groupe 7A. L'arrangement qui donne à chaque atome de la molécule huit électrons implique une simple liaison entre le carbone et chacun des atomes de chlore, et chaque atome de chlore contient six électrons non-liants supplémentaires.
Compter le nombre de domaines électroniques du centre atome dans la molécule en notant le nombre d'électrons et de liaisons non appariés sur l'atome central. Notez qu'une liaison simple, double ou triple compte comme un domaine d'électrons. Une paire isolée d'électrons non liés compte également comme un domaine d'électrons. L'exemple du tétrachlorure de carbone de l'étape 1 consiste en quatre liaisons simples avec des atomes de chlore et des paires d'électrons nuls, donc il contient un total de quatre domaines électroniques.
Déterminer l'hybridation de l'atome en corrélant le nombre d'électrons les domaines déterminés à l'étape 2 au schéma d'hybridation approprié. Les cinq principaux hybrides sont sp, sp2, sp3, sp3d et sp3d2, qui correspondent respectivement à deux, trois, quatre, cinq et six électrons. Le tétrachlorure de carbone, avec quatre domaines d'électrons, présente un schéma d'hybridation sp3. Cela signifie que l'atome central contient au total quatre orbitales hybrides formées par la combinaison d'une orbitale de type s et de trois orbitales de type p.
Astuce
Notez que les chiffres qui suivent les lettres dans le schéma d'hybridation se somme au nombre de domaines électroniques sur les atomes centraux. Par exemple, sp2 correspond à 1 + 2 = 3 domaines d'électrons, et sp3d2 correspond à 1 + 3 + 2 = 6 domaines d'électrons.
