تهجين المدارات الذرّية II

ثلاثي الهرم،ثماني السطوح،الأشكال الجزيئية الأخرى،يمكن أن تكون أوضح بافتراض مشاركة مدارات 3d في عملية التهجين. جزيء الفوسفور خماسي كلوريد له شكل مثلث ثنائي الهرمي،ويحتوي على 5 إلكترونات تكافؤ. يستخدم الفوسفور المدار 3s،المدارات الثلاثة 3p،وواحد من مدارات 3d لتشكيل خمسة مدارات هجينة sp3d و التي تشارك في روابط الفوسفور الكلور.

يحتوي سداسي فلوريد الكبريت على هيكل ثماني السطوح ويحتوي على 6 إلكترونات تكافؤ. المدار 3s،المدارات الثلاثة 3p،واثنان من مدارات 3d على الكبريت،تشكل ستة مدارات هجينة sp3d2 متكافئة. تشكل هذه المدارات الستة sp3d2 بنية ثمانية السطوح حول الكبريت والمشاركة في تكوين الكبريت الفلور سندات.

مفهوم التهجين أيضا يقدم تفسيرا لتكوين روابط متعددة. التداخل الجانبي لمدارين p يؤدي إلى إنشاء رابطة pi. ومع ذلك،لا يمكن تشكيل رابطة pi إلا في الروابط الثنائية والثلاثية عندما تكون روابط سيجما بالفعل موجودة بين ذرتين.

لأن رابطة pi موجودة على جوانب متقابلة من المحور الجزيئي الداخلي،روابط pi غير قادر على الدوران حول هذا المحور. في جزيء الإيثين،كلا ذرتي الكربون تعرض تهجين sp2. خلط مدار واحد s ومدارين p من ذرة كربون،تنتج ثلاثة مدارات هجينة sp2 متطابقة،ويبقى مدار واحد غير مهجن.

تتكون رابطة سيغما الكربون-الكربون من تداخل اثنين المدارات الهجينة sp2،واحدة على كل ذرة كربون. تتشكل رابطة سيغما،بين الكربون-الهيدروجين،على كل ذرة كربون عن طريق تداخل اثنين من مدارات sp2 الهجينة مع مدار 1s على ذرة الهيدروجين. وهكذا،تتشكل خمس روابط سيجما في جزيء الإيثين.

المدارات غير المهجنة 2p على الكربون تتداخل جوانبها مع بعضها البعض لإنتاج رابطة pi. جميع الذرات الست تقع في نفس المستوى،وبالتالي يمكن أن تتداخل مدارات 2p بشكل فعال. وهكذا،تتكون الرابطة المزدوجة في الإيثين من رابطة سيجما واحدة و رابطة pi واحدة.

الروابط الثلاثية والهندسة الخطية للإيثين يمكن تفسيره باستخدام تهجين sp. المدارات 2s و 2 p لكل من ذرتي الكربون تخضع للتهجين لإنتاج اثنين من مدارات sp لكلٍمنها،ويبقى مداران p غير مهجنين. أحد مداري sp يشكل رابطة سيجما مع ذرة الكربون الأخرى،بينما مدار sp المتبقي،يشكل رابطة سيجما مع ذرة الهيدروجين.

المدارات 2p غير المهجنة متعامدة،ومتقاطعة،عند المحور الرئيسي للمدارات الهجينة sp. تتداخل مدارات 2p بشكل جانبي مع مدارات 2p لذرة الكربون الآخري،لينتج رابطتين pi ثنائية. لذلك،الرابطة الثلاثية في إيثين تتكون من رابطة سيجما واحدة واثنين من روابط pi بين ذرتي الكربون.