Hybridisatie (scheikunde)

Hybridisatie is het combineren van elektronenorbitalen van een atoom. Het begrip hybridisatie wordt in de scheikunde gebruikt om de vorming van chemische bindingen te beschrijven en te verklaren. Tijdens de hybridisatie worden ongelijksoortige orbitalen gecombineerd tot een nieuwe set gelijkwaardige orbitalen. De ruimtelijke ordening van de betrokken orbitalen verandert ook. Hierdoor ontstaan andere, en meestal meer, mogelijkheden tot covalente bindingen.
Hybridisatie, ‘bastaardvorming’, is een klassiek begrip uit de biologie (muilezel, lijger) en de taalkunde (biodiversiteit, deskundoloog, vrijage, als woordvormen), het onderling kruisen of aan elkaar paren van ongelijksoortige, heterogene elementen. De chemicus Linus Pauling gebruikte het woord in deze chemische betekenis omstreeks 1931 voor het eerst als concept in zijn fundamentele onderzoek naar kwantumtheoretische modellen voor de chemische binding.

Chemische bindingen, covalente en polaire bindingen, tussen atomen kunnen worden gevormd wanneer twee atomen die vlak bij elkaar liggen twee orbitalen hebben waarvan overlap energetisch gunstig is en wanneer in de beide orbitalen samen minstens twee elektronen zitten.

Atoomorbitalen hebben doorgaans een vorm die een overlap heel ongunstig maakt. Alleen in de H₂-molecule is het mogelijk om atoomorbitalen simpel met elkaar te laten overlappen: het 1s-orbitaal van het ene atoom, en het 1s-orbitaal van het andere atoom overlappen elkaar. Voor de elementen met meer elektronen en orbitalen spelen vrijwel altijd combinaties (wiskundig gezien zijn dit lineaire combinaties van golffuncties) van de atoomorbitalen een rol. Het vormen van deze combinaties wordt het hybridiseren genoemd.