Hybridisierung von Orbitalen
Die Hybridisierung ist ein Konzept, das erklärt, wie Atome Bindungen in unterschiedlichen räumlichen Anordnungen eingehen können. Dabei vermischen sich s- und p-Orbitale je nach Bindungssituation zu neuen Hybridorbitalen. Freie Elektronenpaare besetzen dabei immer ein ganzes Orbital mit zwei Elektronen.
Bei der sp³-Hybridisierung vermischen sich ein s-Orbital und drei p-Orbitale zu vier gleichwertigen sp³-Orbitalen. Diese ordnen sich tetraederförmig im Raum an, mit Winkeln von 109,5° zueinander. Diese Hybridisierung erklärt die Geometrie von Molekülen wie Methan (CH₄).
Die sp²-Hybridisierung entsteht durch Vermischung von einem s-Orbital mit zwei p-Orbitalen. Dabei bilden sich drei sp²-Orbitale, die sich trigonal-planar ineinerEbenemit120°−Winkeln anordnen. Das verbleibende p-Orbital steht senkrecht zu dieser Ebene und ermöglicht die Bildung von Doppelbindungen, wie sie in Ethen (C₂H₄) vorkommen.
💡 Prüfungstipp: Die sp-Hybridisierung ist seltener und kommt nur bei Dreifachbindungen vor. Hier vermischen sich ein s-Orbital und ein p-Orbital zu zwei sp-Orbitalen, die linear angeordnet sind (180°). Die zwei verbleibenden p-Orbitale stehen senkrecht zur Bindungsachse und ermöglichen π-Bindungen.