Τα πειράματα με ιόντα bifluoride δείχνουν στοιχεία υβριδικών δεσμών
Τα ιόντα διφθοριδίου (HF2-) είναι ένα συναρπαστικό παράδειγμα ενός πολυατομικού ιόντος που παρουσιάζει υβριδικούς δεσμούς. Οι υβριδικοί δεσμοί σχηματίζονται όταν τα ατομικά τροχιακά διαφορετικά συμμετρικά συνδυάζονται για να σχηματίσουν νέα τροχιακά που έχουν πιο συμμετρικό σχήμα. Αυτό μπορεί να συμβεί όταν τα άτομα που εμπλέκονται στον δεσμό έχουν διαφορετικές ηλεκτροναριτικίες, όπως συμβαίνει με το υδρογόνο και το φθόριο.
Στην περίπτωση των ιόντων διφθοριδίου, τα άτομα φθορίου είναι πιο ηλεκτροαρνητικά από το άτομο υδρογόνου. Αυτό σημαίνει ότι τα άτομα φθορίου τραβούν τα ηλεκτρόνια στον δεσμό πιο κοντά στον εαυτό τους, αφήνοντας το άτομο υδρογόνου με μερική θετική φόρτιση. Αυτό το μερικό θετικό φορτίο στο άτομο υδρογόνου προσελκύει τα ηλεκτρόνια στα τροχιακά συγκόλλησης, προκαλώντας τους να γίνουν πιο συγκεντρωμένα μεταξύ των ατόμων. Αυτή η συγκέντρωση ηλεκτρονίων έχει ως αποτέλεσμα το σχηματισμό υβριδικών δεσμών.
Οι υβριδικοί δεσμοί σε ιόντα διφθορίτης είναι υβριδοποιημένα SP3. Αυτό σημαίνει ότι το 1S Orbital του ατόμου υδρογόνου και τρία τροχιακά 2P συνδυάζονται για να σχηματίσουν τέσσερα ισοδύναμα υβριδικά τροχιακά SP3. Αυτά τα υβριδικά τροχιακά χρησιμοποιούνται στη συνέχεια για να σχηματίσουν δεσμούς με τα δύο άτομα φθορίου.
Ο υβριδισμός SP3 των δεσμών σε ιόντα διφθορίτης έχει αρκετές σημαντικές συνέπειες. Πρώτον, έχει ως αποτέλεσμα το σχηματισμό μιας τετραεδρικής μοριακής γεωμετρίας. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τα τέσσερα υβριδικά τροχιακά SP3 είναι διατεταγμένα σε τετραεδρικό σχήμα. Δεύτερον, ο υβριδισμός των ομολόγων SP3 έχει επίσης ως αποτέλεσμα τον σχηματισμό ισχυρών δεσμών. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τα υβριδικά τροχιακά SP3 επικαλύπτονται πιο αποτελεσματικά από τα καθαρά ατομικά τροχιακά.
Τα στοιχεία για τους υβριδικούς δεσμούς σε ιόντα διφθορίδης προέρχονται από διάφορες πηγές. Ένα στοιχείο των αποδεικτικών στοιχείων είναι η τετραεδρική μοριακή γεωμετρία του ιόντος. Αυτή η γεωμετρία είναι σύμφωνη με την υβριδοποίηση των ομολόγων SP3. Ένα άλλο αποδεικτικό στοιχείο είναι η δύναμη των ομολόγων στο ιόν. Οι δεσμοί σε ιόντα διφθορίνης είναι ισχυρότεροι από τους δεσμούς στο φθοριούχο υδρογόνο (HF). Αυτό είναι σύμφωνο με την υβριδοποίηση SP3 των δεσμών σε ιόντα διφθοριδίου.
Η μελέτη των υβριδικών δεσμών σε ιόντα διφθορίτης έδωσε σημαντικές γνώσεις στη φύση της χημικής σύνδεσης. Αυτό το έργο έχει δείξει ότι οι υβριδικοί δεσμοί μπορούν να σχηματίσουν μεταξύ ατόμων με διαφορετικές ηλεκτροεγκεφαλικές ικανότητες και ότι αυτοί οι δεσμοί μπορούν να οδηγήσουν στο σχηματισμό μορίων με συγκεκριμένες γεωμετρίες και ιδιότητες.
