Co je to proboha hybridizace a VSEPR?
Jak už jsem zmínil v minulé podkapitole, při vzniku vazby mezi dvěma atomy dochází ke kombinaci jejich atomových orbitalů a vzniku molekulového orbitalu. Pokud jsou tyto orbitaly různého typu, například s a p nebo p a d, vznikne tzv. hybridní orbital. Tedy orbital, který je energeticky „tak někde mezi”. Tzv. centrální atom (tj. ten vprostřed) molekuly vytvoří jeden hybridní orbital s každým z atomů, se kterými se váže. Tento proces popisuje teorie hybridizace. Tobě bude sloužit především k určení tvaru molekul.
Ruku v ruce s ní jde teorie VSEPR (Valence Shell Electron Pair Repulsion, tedy „teorie odpuzování elektronových párů ve valenční vrstvě”), která v podstatě říká to, že pokud má centrální atom molekuly volný elektronový pár, bude tento elektronový pár zabírat přibližně stejně místa jako vazba.
Hybridizace \textcolor{#800080}{sp}
Molekula, která se skládá ze tří atomů, například hydrid berylnatý (\mathrm{BeH}_2), bude mít dva hybridní orbitaly sp. Představit si je můžeš takto:
Takovéto molekuly budou vždy lineární (čára), což znamená, že jejich atomy budou v jedné přímce. Vazby budou svírat úhel 180^{\circ}.
Hybridizace \textcolor{#800080}{\mathrm{sp}^2}
Molekula skládající se ze čtyř atomů, například boran (\mathrm{BH}_3), bude mít tři hybridní orbitaly sp². Tento typ hybridizace se nazývá \mathrm{sp}^{2}, protože vzniká kombinací jednoho orbitalu s a dvou orbitalů \mathrm{p}. Vypadalo by to takto:
Molekuly tohoto typu budou mít tvar trojúhelníku a jejich vazby svírat úhel 120^{\circ}.
Hybridizace \textcolor{#800080}{\mathrm{sp}^3}
Molekula, která bude sestávat z pěti atomů, například zmíněný methan (\mathrm{CH}_4) bude mít čtyři hybridní orbitaly \mathrm{sp}^{3}. Vypadaly by asi takto:
Molekuly s hybridizací \mathrm{sp}^{3} mají tvar čtyřstěnu neboli tetraedru. Vazby v něm svírají tzv. tetraedrický úhel, tedy 109,5^{\circ}.
Hybridizace \textcolor{#800080}{\mathrm{sp}^3\mathrm{~d}}
Tento typ hybridizace se objevuje u molekul, které mají šest atomů, například chlorid fosforečný (\mathrm{PCl}_5). Vzniká pět hybridních orbitalů, složených z jednoho orbitalu s, tří orbitalů \mathrm{p} a jednoho orbitalu d. Kombinace orbitalů u tohoto typu hybridizace začínají být dost nepřehledné, proto je tu nebudu uvádět.
Tvar, který takovéto molekuly zaujímají, se nazývá trigonální bipyramida. Trigonální proto, že má tři stěny, bipyramida proto, že jsou to dvě pyramidy otočené k sobě svými základnami. Úhly mezi vazbami budou 90^{\circ}, respektive 120^{\circ}.
Hybridizace \textcolor{#800080}{\mathrm{sp}^3\mathrm{~d}^2}
Poslední typ hybridizace, o kterém ti povím, se týká molekul sestávajících ze sedmi atomů, například fluoridu sírového (\mathrm{SF}_6). Ty budou mít šest hybridních orbitalů \mathrm{sp}^{3} \mathrm{~d}^{2}.
Tvar, který tyto molekuly tvoří, se nazývá oktaedr. Všechny úhly v něm budou pravé, tedy 90^{\circ}.
