Hybridisation sp1 sp2 sp3

[ABTTh]

Ik heb een vraag over de hybridisatie.

Ik zit te bladeren door het boek 'essentiele chemie'.

Hybridisatie houdt in dat de s orb met de p hybridiseert en daardoor sp1 verkrijgt. Vervolgens 2 p orb's krijg je sp2 en de laatste krijg je 3 keer sp3.

Een paar blz verder spreken we echter over een ander systeem: dat we namelijk de aantal gebonden atomen optellen en de vrije elektronenpaar... Indien dit 2 is krijg je sp2, indien 3 krijg je sp3.

Ik merk op dat de sp3 hybridisatie dan plots niets meer te maken heeft met het aantal p orb's die hybridiseren? Het kan dus zo zijn dat er maar 1 p orb's hybridiseert en dit wél een sp3 is.

Waarom dan die eerste uitleg dat een sp3 enkel verkregen wordt bij 1 s en 3 p's?

[Marko]

Bij hybridisatie hou je altijd zoveel orbitalen over als waarmee je begon. Je kunt 1 s en 1 p-orbitaal mengen, en dan krijg je 2 sp-orbitalen. Maar ook 1 s en 2 p's of 1 s en 3 p's. 
 
In alle gevallen vindt die hybridisatie plaats die tot een geometrie leidt die goed past bij het aantal atomen. Dát is waar het verderop over gaat. Stel dat je CO₂ hebt, 2 O's aan 1 C - en geen vrije elektronenparen op C. Dan heeft C het sterisch getal 2, en dat komt overeen met sp-hybridisatie (dus niet met sp²!!!). Maar voor die sp-hybridisatie wordt dus 1 p-orbitaal gebruikt, de andere blijven p-orbitaal. Die p-orbitalen worden gebruikt om de dubbele bindingen met de O-atomen te maken. Uiteindelijk zijn alle orbitalen gebruikt in een binding: Je had 4 orbitalen (1 s en 3 p), dat zijn er 4 gebleven (2 hybride orbitalen en 2 niet-gehybridiseerde p-orbitalen) en die maken samen 2 keer een dubbele binding, 4 bindingen dus.
 
Heb je een molecuul als CH₄, dan heeft C sterisch getal 4, en dus sp³-hybridisatie. Daarvoor worden per se altijd 1 s en 3 p-orbitalen gebruikt. Opnieuw: 4 orbitalen, na hybridisatie nog steeds, en in totaal 4 bindingen.
 
Voor H₂O: 2 gebonden atomen en 2 vrije elektronenparen op O. Dus, sterisch getal 4. Dus sp³-hybridisatie. Dus uit 1 s en 3 p-orbitalen. En daarmee worden 2 bindingen en 2 vrije elektronenparen gemaakt. 
 
Ik hoop dat het hiermee wat duidelijker wordt.

[ABTTh]

In dat laatste geval zijn dat dus 1 s orb en 3 p orb's waarvan 2 ongebonden p orb's.

Na de binding worden dit 2 gehybridiseerde sp3 orb's en 1 s en 1 p (dit zijn de 2 vrije elektronenparen).

Ik snap de werkwijze (als ik correct meedenk)...

Dus enkel als de s orb hybridiseert dan heb je het voorgaand vermeld model?

s p

2 x sp

s p p

3 x sp2

s p p p

4 x sp3

Voor de rest hangt het af van het molecuul

1 s en 2 p's en 1 sp3 is best mogelijk?

Dát is dus waarmee ik in de clinch zat...

Als bovenstaande klopt heb ik nog 1 vraag.

[Typhoner]

Voor de rest hangt het af van het molecuul

1 s en 2 p's en 1 sp3 is best mogelijk?

Dát is dus waarmee ik in de clinch zat...

Als bovenstaande klopt heb ik nog 1 vraag.

 
 
voor de volledigheid: hybridisatie doe je per atoom. Dus als je s en p's zit te mengen moet je hier ook weer 4 orbitalen overhouden. Je kan dan op één atoom 4 sp³ orbitalen hebben, of 2 sp en 2 p, of... Maar je kan niet 1 s, 2 p's en een sp³ hebben, want om een sp³ te maken heb je "1/4" s nodig en "3/4" p, terwijl je 1 s hebt (en je kan er geen bijmaken of zo).
 
Maar hybridisaties werk je altijd uit voor atomen in een molecule, en hier is het perfect mogelijk dat verschillende atomen verschillende hybridisaties hebben. Als eenvoudig voorbeeld kan je water nemen: de O is sp³-gehybridiseerd, en gebruikt zo'n sp³-orbitaal om een H te binden. Die H heeft echter alleen maar een s-orbitaal, dus de O-H binding is een sp³-s overlap.