Co je hybridizace?

Hybridizace je proces, který se snaží vysvětlit vznik chemické vazby. Tak jako atomy mají své atomové orbitaly (AO), tak i molekuly mají molekulové orbitaly (MO). Ve škole jste se jistě učili, že molekulové orbitaly vznikají překryvem atomových orbitalů. Jak k tomu ale dochází?

Pokud bychom však při vzniku chemické vazby překryli původní AO atomů podílejících se na vazbě, tak by bylo odpuzování elektronů ve výsledném MO příliš velké, geometrie molekuly by byla jiná, a to neodpovídá skutečnosti. Teorie hybridizace proto říká, že chemická vazba vzniká překryvem tzv. hybridních atomových orbitalů (HAO) – to jsou vhodně zkombinované energeticky blízké atomové orbitaly, které mají jinou prostorovou orientaci než původní AO, což vede k menšímu odpuzování elektronů při vzniku vazby a ve výsledku energie vazby odpovídá více skutečnosti.

V molekule totiž najdeme z jistého pohledu rovnocenné chemické vazby, které ale vznikly z nerovnocenných (energeticky různě bohatých) AO, proto se musíme ptát, jak došlo k energetickému sjednocení? Právě tento děj hybridizace popisuje.
HAO jsou tedy energeticky sjednocené AO a tomuto „procesu energetického sjednocení“ se pak říká hybridizace.

Hybridizace, energetické sjednocení původních AO, se naznačuje v rámečkových diagramech AO prostřednictvím obdélníku z přerušované čáry obklopujícího rámečky.

Takže zkratky jako např. sp2 nebo sp3d2 jsou právě tyto HAO. Tyto HAO se pak mohou kombinovat s jinými orbitaly dalších atomů za vzniku vazby a výsledná takto získaná podoba vazby odpovídá realitě více, než kdyby se vazba vytvořila prostým překryvem AO.

Takže nyní víte, proč je hybridizace tak důležitá – snaží se popsat vznik chemické vazby.

?

A naše řešení na její pochopení?

ZJISTIT VÍCE

Procvičováním 3D skládačkou lze propojit
nebo rozšířit znalosti studentů v těchto oblastech:

1) Chemické názvosloví

  • Anorganické soli a oxidy
  • Komplexní sloučeniny

2) Obecná chemie

  • Oxidační čísla
  • Druhy chemických a fyzikálních vazeb
  • Orbitaly a základy kvantové chemie
  • Definice komplexní sloučeniny
  • Teorie molekulových orbitalů a valenčních vazeb
  • Schopnost prvků tvořit komplexní sloučeniny

3) Chemie d-prvků

  • Osobnost Alfreda Wernera
  • Vnitřní a vnější koordinační sféra komplexních sloučenin
  • Štěpení d-orbitalů
  • Teorie ligandového a krystalového pole
  • Zapojení vnitřních nebo vnějších d-orbitalů do hybridizace
  • Barevnost komplexních sloučenin
  • 18-ti elektronové pravidlo
  • Karbonyly d-prvků

4) Biochemie, toxikologie a medicinální chemie

  • Přechodné kovy v biologických systémech
  • Úloha iontů kovů v biokatalýze
  • Toxicita těžkých kovů
  • Cisplatina a cytostatika
  • Cisplatina a isomerie komplexních sloučenin

5) Organická chemie

  • Organické ligandy v chemii komplexních sloučenin
  • Komplexní sloučeniny jako katalyzátory