NộI Dung
Electron xoay quanh các nguyên tử của chúng trong quỹ đạo. Trong lý thuyết liên kết hóa trị, các quỹ đạo nguyên tử của một nguyên tử có thể trùng với quỹ đạo của các nguyên tử khác để tạo thành một phân tử, tạo ra các quỹ đạo lai hoàn toàn mới. Hiện tượng này được gọi là lai. Xác định sự lai tạo của một phân tử có thể giúp xác định hình dạng và cấu trúc của nó. Ví dụ, nhiều phân tử lắng trong một hình dạng làm giảm tối thiểu lực đẩy giữa các nguyên tử và electron, tạo ra một hình dạng đòi hỏi càng ít năng lượng càng tốt để duy trì. Biết các loại hình dạng mà một phân tử sẽ thực hiện khi lai tạo giúp các nhà nghiên cứu hiểu rõ hơn về cách phân tử đó có thể tương tác với người khác. Lai tạo ảnh hưởng đến các loại liên kết mà một phân tử có thể tạo ra.
Tính toán lai
Xác định các loại liên kết trong phân tử bằng cách trước tiên vẽ cấu trúc hóa học của phân tử. Cụ thể, lưu ý số lượng liên kết đơn, đôi và ba mà mỗi nguyên tử đang tạo ra. Ví dụ, một phân tử carbon dioxide có hai liên kết đôi. Phân tử có thể được biểu diễn dưới dạng O = C = O, trong đó mỗi nguyên tử oxy tạo ra liên kết đôi với carbon trung tâm.
Lai được định nghĩa theo các quỹ đạo sp. S và p là một cách để biểu thị hình dạng của các đường quỹ đạo mà các electron di chuyển. Đối với quỹ đạo s, đường dẫn gần như tròn. Đối với quỹ đạo p, hình dạng của đường đi giống như một quả tạ, với electron tồn tại chủ yếu ở một trong hai vùng chứ không phải trong quỹ đạo tròn.
Xác định mỗi nguyên tử lai bằng cách sử dụng các loại liên kết có mặt. Sự hiện diện của không có liên kết đôi cho thấy sự lai tạo của sp3. Một nguyên tử có liên kết đôi đơn có sự lai hóa sp2. Một nguyên tử có hai hoặc nhiều liên kết đôi, hoặc với một liên kết ba đơn, có sự lai hóa của sp.
Nguyên tử carbon trong CO2 có hai liên kết đôi, một liên kết với mỗi nguyên tử oxy. Do đó, sự lai hóa các nguyên tử cacbon là sp.
Xác định sự lai hóa cho các nguyên tử khác trong phân tử. Mỗi nguyên tử oxy trong CO2 có một liên kết đôi duy nhất với carbon. Do đó sự lai hóa của mỗi oxy là sp2.
Tìm sự lai hóa tổng thể của phân tử bằng cách xác định nguyên tử trung tâm. Trong trường hợp CO2, carbon là nguyên tử trung tâm. Bởi vì carbon có sự lai hóa của sp, nên sự lai hóa tổng thể của phân tử là sp.