Гибридизация sp² в молекуле этилена (C₂H₄) является важным аспектом, который влияет на её геометрию и реакционную способность.

Гибридизация: В этилене каждый углерод (C) использует одну 2s-орбиталь и две 2p-орбитали для образования трёх гибридных sp²-орбиталей. Это образует три эквивалентные орбитали, направленные в пространстве под углом 120° друг к другу.

Плоская структура: Такие углы и концентрация гибридных орбиталей приводят к тому, что молекула этилена имеет плоскую геометрию. Этилен представлен как плоскость с углеродными атомами, связанными побочной связью (σ-связями) и одной двойной связью (из одной σ и одной π-связи).

Двойная связь: Двойная связь между атомами углерода в этилене (C=C) состоит из одной σ-связи, образованной перекрытием sp²-орбиталей, и одной π-связи, возникшей за счёт бокового перекрытия оставшихся p-орбиталей. π-связь менее прочна, чем σ-связь, и более реакционноспособна.

Нуклеофильность: Этилен может легко подвергаться химическим реакциям, таким как добавление (например, реакции с водородом, бромом, кислотами и т.д.). π-связь подвержена атакам нуклеофилов, что делает молекулу более реакционноспособной по сравнению с алканами.

Электрофильные реакции: Этилен может быть целью электрофильных атак благодаря своей двойной связи. В таких реакциях π-связь разрывается, и на место её занимает нуклеофильный реагент.

Таким образом, гибридизация sp² в этилене определяет его плоскую геометрию и высокую реакционную способность, что делает его важным соединением в органической химии.