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Wenn Atome Elektronen mit anderen Atomen teilen, um chemische Bindungen zu bilden, verschmelzen die Orbitale, die die an der Bindung beteiligten Elektronen enthalten, zu einem „Hybridorbital“. Die Anzahl der gebildeten Hybridorbitale hängt von der Anzahl der Elektronen ab, die die äußersten Orbitale oder die sogenannte Valenzschale besetzen. Chemiker verwenden Hybridorbitale, um zu erklären, warum verschiedene Moleküle bestimmte geometrische Formen annehmen.
Zeichnen Sie die Lewis-Punkt-Struktur des betrachteten Moleküls. Dies beinhaltet typischerweise die Bestimmung der Anzahl von Valenzelektronen, die die Valenzhülle für jedes Atom im Molekül besetzen; Herstellen einer Bindung, die zwei Elektronen darstellt, zwischen den Zentralatomen und allen anderen Atomen; Fügen Sie dann nach Bedarf Doppelbindungen hinzu, um sicherzustellen, dass jedes Atom insgesamt acht Elektronen besitzt oder teilt. In Tetrachlorkohlenstoff oder CCl 4 beispielsweise stellt Kohlenstoff das Zentralatom dar und bringt vier Elektronen mit, da es die Gruppe 4A im Periodensystem besetzt. Jedes Chloratom bringt sieben Elektronen, weil es die Gruppe 7A besetzt. Die Anordnung, die jedem Atom im Molekül acht Elektronen verleiht, beinhaltet eine Einfachbindung zwischen Kohlenstoff und jedem der Chloratome, und jedes Chloratom enthält zusätzliche sechs nichtbindende Elektronen.
Zählen Sie die Anzahl der Elektronendomänen des Zentralatoms im Molekül, indem Sie die Anzahl der ungepaarten Elektronen und Bindungen am Zentralatom notieren. Es ist zu beachten, dass eine Einfach-, Doppel- oder Dreifachbindung jeweils als eine Elektronendomäne zählt. Ein einzelnes Paar nichtbindender Elektronen zählt ebenfalls als eine Elektronendomäne. Der Tetrachlorkohlenstoff aus Schritt 1 besteht aus vier Einfachbindungen an Chloratome und null einzelnen Elektronenpaaren, enthält also insgesamt vier Elektronendomänen.
Bestimmen Sie die Hybridisierung des Atoms, indem Sie die Anzahl der in Schritt 2 bestimmten Elektronendomänen mit dem entsprechenden Hybridisierungsschema korrelieren. Die fünf Haupthybriden sind sp, sp2, sp3, sp3d und sp3d2, die jeweils zwei, drei, vier, fünf und sechs Elektronendomänen entsprechen. Tetrachlorkohlenstoff mit vier Elektronendomänen zeigt ein sp3-Hybridisierungsschema. Dies bedeutet, dass das Zentralatom insgesamt vier Hybridorbitale enthält, die durch Kombination von einem s-Orbital und drei p-Orbitalen gebildet werden.