sp2hybridiseren

Sp2-hybridisatie is een model uit de valentie- en orbitalentheorie die uitlegt hoe atomen zich organiseren wanneer een atoom drie substituenten heeft. Daarbij worden één s-orbitaal en twee p-orbitalen van het atoom gemixt tot drie sp2-hybride orbitalen, terwijl een onverhybridiseerd p-orbitaal achterblijft. De drie sp2-hybride orbitalen vormen σ-bindingen met aangrenzende atomen en liggen in één vlak, wat leidt tot een trigonaal planaire geometrie met hoeken van circa 120°. Het onverhybridiseerde p-orbitaal kan parallel overlappen met een p-orbitaal van een naastliggend atoom om een π-binding te vormen, cruciaal voor dubbele bindingen en delokalisatie in conjugatiesystemen.

In veel elementen met drie substituenten rondom het atoom komt sp2 voor. Een bekend voorbeeld is ethene (C2H4): elk koolstof gebruikt drie sp2-hybride orbitalen voor σ-bindingen met twee waterstofatomen en met de andere koolstof; het resterende p-orbitaal levert de π-binding die de C=C dubbele binding mogelijk maakt. Een ander belangrijk gebied zijn carbonylverbindingen (bijv. formaldehyde, H2C=O), waarbij de koolstof van de C=O-binding sp2 is en drie σ-bindingen plus de π-binding met zuurstof draagt.

Sp2 ligt tussen sp3 (vier σ-bindingen, tetraëdrische vorm) en sp (lineair, twee σ-bindingen plus twee π). Het begrip helpt bij het verklaren van planare moleculen en de stabiliteit van π-systemen, maar randgevallen bestaan waarbij de hoek afwijkt door factoren zoals substituenten of resonantie.