اوربیتالهای هیبریدی
تمام اوربیتالهایی که در یک مولکول در تشکیل پیوند و نهایتا تشکیل مولکول شرکت میکنند، دارای انرژی یکسانی میباشند. به این علت که اوربیتالهای اتمهای متفاوت باهم همپوشانی میکنند و مخلوط میشوند و به اصطلاح هیبرید گردیده و باعث ایجاد "اوربیتالهای هیبریدی" میشوند.
انواع اوربیتال هیبریدی
اوربیتال هیبریدی sp
یک مجموعه اوربیتالهای هیبریدی sp (ناشی از یک اوربیتال s و یک اوربیتال p اتم مرکزی) را میتوان برای توصیف نحوه تشکیل پیوند مولکولهای خطی که اتم مرکزیشان دو جفت الکترون پیوندی دارد (مثل 
یا 
) بکار برد. تعداد اوربیتالهای هیبریدی در هر مورد برابر تعداد اوربیتالهای اتمی است که در ترکیب ریاضی برای بدست آوردن آن بکار گرفته شده است.
اوربیتال هیبریدی 
درگیر شدن تمام اوربیتالهای پوسته والانس اتم مرکزی یک مولکول ، در تشکیل اوربیتالهای هیبریدی ضرورت ندارد. تنها آن تعداد از اوربیتالهای مزبور برای تشکیل اوربیتالهای هیبریدی مورد استفاده قرار میگیرد که تعداد پیوند لازم و نیز شکل هندسی مولکول را تامین کند. برای مثال توابع موجی سه اوربیتال هیبرید را میتوان از ترکیب ریاضی توابع موجی یک اوربیتال s و دو اوربیتال p بدست آورد. یکی از سه اوربیتال p ، در این عمل شرکت نمیکند.
محورهای سه اوربیتال هیبریدی در یک صفحه قرار دارند و به گونهای به سه گوشه جهت گرفتهاند که زوایای بین آنها ˚120 باشد. این مجموعه برای توصیف حالت پیوندی مولکولهای مثلثی مسطح که اتم مرکزی آنها سه جفت الکترون غیر پیوندی دارد (مانند 
) بکار برده میشود.
اوربیتال هیبریدی 
هیبریداسیون یک نوع مهم و متداول میباشد. این اوربیتالها از هیبرید شدن یک اوربیتال s و 3 اوربیتال p تشکیل میشوند. هر 4 اوربیتال هیبریدی همارز بوده هر کدام ¼ خاصیت s و ¾ خصلت p دارند. اوربیتالهای هیبریدی به سوی گوشههای یک چهار وجهی منتظم جهت گیری میکنند. شکل مولکول حاصل از اتم مرکزی دارای اوربیتال ، چهاروجهی بوده و تمام زوایا برابر با ´28 و ˚109 است.
- اوربیتال هیبریدی با یک جفت الکترون غیر پیوندی: در مولکولهایی مانند
میتوان تصور کرد که اتم نیتروژن از اوربیتالهای هیبریدی استفاده کرده است، که یکی از آنها توسط یک جفت الکترون غیر مشترک اشغال شده است. اتمهای مولکول یک هرم مثلثی تشکیل میدهند. ولی آرایش 4 اوربیتال N تقریبا به صورت یک 4 وجهی است و زاویه پیوند برابر با ˚ 107 و ´3 میباشد.
- اوربیتال هیبریدی با دو جفت الکترون غیر پیوندی: اتم اکسیژن هم در مولکول
از اوربیتالهای استفاده میکند که در آن دو اوربیتال هیبریدی توسط دو جفت الکترون غیر مشترک اشغال شدهاند. زوایای اتم و ˚104.5 میباشد که این زاویه به ˚109 نزدیکتر است تا به ˚90 ، که در صورت بکار رفتن اوربیتال خالص p ، انتظار میرفت.
اوربیتال هیبریدی دارای اوربیتال d
- اوربیتالهای
: این اوربیتالها از هیبرید شدن 2 اوربیتال d و یک اوربیتال s و 3 اوربیتال p بوجود میآیند. 6 اوربیتال هیبریدی ایجاد شده 6/1 خصلت s و 6/3 خصلت p ، و 6/2 خصلت d دارند. هر 6 اوربیتال با یکدیگر همارز بوده و به سوی گوشههای یک هشت وجهی منتظم جهتگیری دارند. یک نوع از اینها با یک جفت الکترون غیر پیوندی (این اوربیتال دارای شکل هرم ، با قاعده مربع) بوده و نوع دیگرش با دو جفت الکترون غیر پیوندی (این اوربیتال دارای شکل مربع مسطح) میباشد.
- اوربیتالهای هیبریدی
: اوربیتال هیبریدی از یک اوربیتال d و یک اوربیتال s و 3 اوربیتال p حاصل میشود. اوربیتال اتمی 
، در تشکیل این اوربیتال هیبریدی دخالتی ندارد. پنج اوربیتال حاصل با یکدیگر همارز نیستند. این اوربیتالها در گوشههای یک دو هرمی مثلثی جای میگیرند. زاویه بین پیوندهایی که در قاعده قرار گرفتهاند ˚120 و پیوندهای خارج از قاعده ˚90 و زاویهای که دو راس هرم را به هم وصل میکند ˚180 میباشد.
نکات مهم در هیبریداسیون اوربیتالها
- محاسبات نشان میدهد که استفاده از اوربیتالهای هیبریدی به تشکیل پیوندهای قویتر منجر میشود.
- انرژی لازم برای ایجاد حالت بر انگیخته وهمچنین انرژی لازم برای هیبرید شدن ، بیشتر از انرژی آزاد شده به هنگام تشکیل دوپیوند نسبتا قوی کوالانسی است.
- اوربیتالهایی که در آنها دو نوع معینی از هیبریداسیون بکار رفته است، باید از لحاظ انرژی نسبتا به هم نزدیک باشند.
- اوربیتالهایی که معمولا در تشکیل پیوند بکار میروند اوربیتالهای d , p , s لایه خارجی و در برخی موارد اوربیتال d لایه ماقبل لایه خارجی هستند. به استثنای این اوربیتالهای d داخلی ، الکترونهای اوربیتالهای داخلی معمولا آن قدر به هسته وابسته هستند که نمیتوانند در تشکیل پیوند شرکت کنند.
پایگاه اطلاع رسانی شیمی برای کمک به دانشجویان و علاقه مندان شیمی راه اندازی شده تا مطالب مورد نیاز خودشون را به راحتی پیدا کنند امیدوارم در این راه موفق باشم.