4. Зависимость геометрической формы соединения молекул
Геометрическая форма молекул соединений зависит от типа гибридных орбиталей, участвующих в образовании ковалентных связей. Гибридным sp-орбиталям отвечает линейная структура молекул, sp2-гибридизация приводит к образованию плоских треугольных молекул, при sp3-гибридизации образуются молекулы тетраэдрической формы, результат гибридизации типа sp3d2 — молекулы октаэдрической конфигурации.
Например в молекуле метана атом углерода образует 4 σ-связи с атомами водорода, при этом осуществляется sp3-гибридизация орбиталей, и молекула имеет форму тетраэдра. В молекуле этилена каждый атом углерода соединен σ-связями с атомами водорода.
Соединение 2-х атомов углерода между собой осуществляется 1-й σ— и 1-й π-связью. Поскольку 1 p-орбиталь атома углерода участвует в образовании -связи, гибридизация sp2 осуществляется за счет 1-го s- и 2-х p-электронов, и молекула этилена имеет треугольную форму. В молекуле ацетилена H-CΞC-H имеются 2 π-связи, образованные 2-мя p-орбиталями атома углерода. Следовательно, в этом случае в гибридизации может принять участие лишь одна, оставшаяся свободной, p-орбиталь. Именно поэтому в молекуле ацетилена происходит sp-гибридизация, и молекула ацетилена линейна.
В молекуле диоксида углерода O=C=O атом углерода образует 2 π-связи с атомами кислорода. В образовании σ-связей принимают участие 2 гибридные sp-орбитали, поэтому молекула CO2 линейна.
