Hibridisasi Orbital

Hibridisasi terjadi ketika orbital atom bergabung membentuk orbital atom baru. Orbital baru dapat menampung jumlah total elektron yang sama dengan yang lama. Sifat-sifat dan energi orbital hibridisasi yang baru adalah 'rata-rata' dari orbital asli yang tidak dikarbonisasi.

Hibridisasi diperkenalkan untuk menjelaskan struktur molekul ketika teori ikatan valensi gagal memprediksi mereka dengan benar. 

Sebagai contoh atom karbon (C) dengan konfigurasi elektron

\[1s^2 \ 2s^2 \ 2p^2\]

Menurut Teori Obligasi Valensi, karbon harus membuat dua ikatan kovalen, menghasilkan CH2, karena memiliki dua elektron tidak berpasangan dalam konfigurasi elektronnya. Namun, percobaan menunjukkan bahwa CH2 sangat reaktif dan tidak dapat eksis di luar reaksi. Oleh karena itu, ini tidak menjelaskan bagaimana CH4 bisa ada. Untuk membentuk empat ikatan konfigurasi karbon harus memiliki empat elektron tidak berpasangan.

Satu-satunya cara CH4 dapat dijelaskan adalah, orbital 2s dan 3 2p bergabung bersama untuk membuat empat orbital hibrida sp3 energi yang sama. Itu akan memberi kita konfigurasi berikut:

Sekarang karbon memiliki empat elektron tidak berpasangan, ia dapat memiliki empat ikatan energi yang sama. Hibridisasi orbital juga sangat disukai karena orbital hibridisasi memiliki energi yang lebih rendah dibandingkan dengan orbitalnya yang terpisah dan tidak terhibridisasi. Ini menghasilkan senyawa yang lebih stabil ketika hibridisasi terjadi. Juga, bagian utama dari orbital hibridisasi, atau lobus frontal, tumpang tindih lebih baik daripada lobus orbital yang tidak dikabridisasi. Ini mengarah ke ikatan yang lebih baik.

Orbital Hibrida terbagi menjadi sp, sp2, sp3, sp3d, dan sp3d2

Orbital Hibrida sp

hibridisasi sp diamati ketika orbital satu dan satu p dalam cangkang utama yang sama dari campuran atom membentuk dua orbital ekivalen baru. Orbital baru yang terbentuk disebut  orbital sp hibridisasi. Ini membentuk molekul linier dengan sudut 180 °

Jenis hibridisasi ini melibatkan pencampuran orbital satu s dan orbital satu p dengan energi yang sama untuk menghasilkan orbital hibrida baru yang dikenal sebagai orbital hibridisasi sp.

hibridisasi sp juga disebut hibridisasi diagonal.

Setiap orbital sp hibridisasi memiliki jumlah karakter s dan p yang sama, yaitu, 50% karakter s dan p.

Orbital Hibrida sp2

hibridisasi  sp 2 diamati ketika orbital satu dan dua p dari kulit yang sama dari campuran atom membentuk 3 orbital yang setara. Orbital baru yang terbentuk dinamakan  orbital hibrid  sp 2 . 

hibridisasi sp 2  juga disebut hibridisasi trigonal.

Ini melibatkan pencampuran orbital satu s dan orbital dua p dengan energi yang sama untuk memberikan orbital hybrid baru yang dikenal sebagai sp 2 .

Campuran orbital s dan p terbentuk dalam simetri trigonal dan dipertahankan pada 120°.

Ketiga orbital hibrida tetap berada dalam satu bidang dan membentuk sudut 120 ° satu sama lain. Masing-masing orbital hibrid yang terbentuk memiliki karakter s 33,33% dan karakter p '66,66%

Orbital Hibrida sp3

Ketika orbital satu dan orbital 3 'p' milik kulit atom yang sama bercampur bersama untuk membentuk empat orbital setara baru, jenis hibridisasi disebut  hibridisasi tetrahedral atau sp 3 . Orbital baru yang terbentuk disebut  sp 3  orbital hibrid.

Ini diarahkan ke empat sudut tetrahedron biasa dan membuat sudut 109 ° 28 'satu sama lain.

 Sudut antara orbital hibrida sp3 adalah 109,28 0

Setiap  orbital hybrid sp 3 memiliki karakter s 25% dan 75% karakter p.

Orbital Hibrida sp3d

hibridisasi sp3d melibatkan pencampuran orbital 3p dan orbital 1d untuk membentuk orbital 5 sp3d hibridisasi dengan energi yang sama. Mereka memiliki geometri bipyramidal trigonal.

Campuran s, p dan d orbital membentuk simetri bipyramidal trigonal.

Tiga orbital hibrida terletak di bidang horizontal yang condong pada sudut 120 ° satu sama lain yang dikenal sebagai orbital khatulistiwa.

Dua orbital yang tersisa terletak di bidang vertikal pada bidang 90 derajat dari orbital khatulistiwa yang dikenal sebagai orbital aksial.

Orbital Hibrida sp3d2

hibridisasi sp3d2 memiliki orbital 1s, 3p dan 2d, yang mengalami pencampuran untuk membentuk 6 orbital hibrid sp3d2 yang identik.

Keenam orbital ini diarahkan ke sudut oktahedron.

Mereka cenderung pada sudut 90 derajat satu sama lain.

Cara Menentukan Orbital Hibrida

Untuk mencari Orbital Hibrida dengan menggunakan struktur lewis untuk melihat keberadaan (PEI) dan PEB. Orbital Hibrida dapat ditentukan dengan melihat jumlah PEB (Pasangan elektron bebas) dan PEI (Pasangan elektron ikatan)

(PEB+PEI)=X

SP =2

SP2=3

SP3=4

SP3D=5

SP3D2=6

Selain itu Orbital Hibrida dapat ditentukan dengan melihat bentuk struktur molekul (beserta keberadaan PEB)