원자 궤도(오비탈)의 혼성화 II

삼각 쌍뿔, 팔면체 및 기타 분자 모양은 혼성 과정에서 3d 궤도의 참여를 가정하여 설명할 수 있습니다. 5염화인분자는 삼각 쌍뿔 모양를 가지고 있으며 다섯 개의 원자가 전자를 포함하고 있습니다. 인은 3s 궤도, 3p 궤도, 3d 궤도 중 하나를 사용하여 인-염소 결합에 관여하는 다섯 개의 sp3d 혼성 궤도를 형성합니다.육플루오르화황 팔면체 구조를 가지고 있으며 여섯 개의 원자가 전자를 포함하고 있습니다. 3s 궤도, 3p 궤도, 그리고 유황에서 2개의 3d 궤도가 여섯 개의 동등한 sp3d2 혼성 궤도를 형성합니다. 이 여섯 개의 sp3d2 궤도들은 유황 주위에 팔면체 구조를 형성하고 유황-불소 결합의 형성에 참여합니다.혼성의 개념은 또한 다중 결합의 형성에 대한 설명도 제공합니다. 두 p 궤도의 측면 중첩은 파이 결합을 발생시킵니다. 하지만, 파이 본드는 두 원자들 사이에 시그마 결합이 이미 존재할 때만 이중 및 삼중 결합을 형성할 수 있습니다.파이 결합은 핵사이 축의 반대편에 존재하기 때문에 이 축을 중심으로 회전할 수 없습니다. 에틸렌 분자에서, 두 탄소는 sp2 혼성을 나타냅니다. 탄소 원자의 1s 궤도 및 2p 궤도 혼합은 세 개의 동일한 sp2 혼성 궤도를 생성하며, 1p 궤도는 혼성화되지 않은 상태를 유지합니다.탄소-탄소 시그마 결합은 매 탄소 원자에 하나씩 두 개의 sp2 혼성 궤도의 중첩에 의해 형성됩니다. 매 탄소에 있는 두 개의 탄소-수소 시그마 결합은 두 개의 sp2 혼성 궤도들과 수소 원자의 1s 궤도의 중첩에 의해 형성됩니다. 결국, 에틸렌 분자 에서 다섯 개의 시그마 결합이 형성됩니다.탄소의 혼성화되지 않은 2p 궤도들은 측면으로 중첩하여 파이 결합을 생성합니다. 여섯 개의 원자는 모두 같은 평면에 놓여 있고, 결국 2p 궤도들은 효과적으로 중첩될 수 있습니다. 따라서 에틸렌에서 이중 결합은 하나의 시그마와 하나의 파이 결합으로 이루어집니다.에틴의 3중 결합과 선형 기하학 구조는 sp 혼성화를 이용하여 설명할 수 있습니다. 두 탄소 원자의 2s와 2p 궤도가 혼성화 되여 각각 두 개의 sp 궤도를 생성하며, 두 개의 p 궤도는 혼성화되지 않은 상태로 남아 있습니다. sp-궤도 중 하나는 다른 탄소 원자와 시그마 결합을 형성하는 반면, 나머지 sp 궤도들은 수소 원자와 시그마 결합을 형성합니다.두 개의 혼성화되지 않은 2p 궤도들은 수직이고 sp 혼성 궤도의 기본 축에서 교차합니다. 이 2p 궤도들은 다른 탄소 원자의 2p 궤도들과 측면으로 중첩하여 두 개의 파이 결합을 형성합니다. 따라서, 에틴에서의 삼중 결합은 두 탄소 원자 사이의 하나의 시그마 결합과 두 개의 파이 결합으로 이루어집니다.