sp3混成

sp³混成（英語：sp³ hybridization）是指一個原子同一電子層內由一個ns軌域和三個np軌域發生混成的過程。原子發生sp³混成後，上述ns軌域和np軌域便會轉化成為四個等價的原子軌域，稱為「sp³混成軌域」。四個sp³混成軌域的對稱軸兩兩之間的夾角相同，皆為109°28'。sp³混成一般發生在分子形成過程中。混成發生前，原子最外層s軌域中的一個電子被激發至p軌域，使將要發生混成的原子進入激發態；之後，該層的s軌域與三個p軌域發生混成。此過程中，能量相近的s軌域和p軌域發生疊加，不同類型的原子軌域重新分配能量並調整方向。

sp3混成
sp3混成後的電子軌域排佈 （以碳元素為例）
${\displaystyle C^{*}\quad {\frac {\uparrow \downarrow }{1s}}\;{\frac {\uparrow \,}{sp^{3}}}\;{\frac {\uparrow \,}{sp^{3}}}{\frac {\uparrow \,}{sp^{3}}}{\frac {\uparrow \,}{sp^{3}}}}$
參與sp3混成的原子軌域
s軌域	1個
p軌域	3個
含有採用sp3混成原子的分子或離子
B	B2Cl6
C	CH4
N	NH3
O	H2O、H2O2
S	SO42-

以碳原子為例：處於基態的碳原子（電子排佈式為：1s²2s²2p²）的一個2s電子激發至一個空的2p軌域上，使原子進入激發態（電子排佈式為：1s²2s¹2p³）。然後，一個2s軌域再和上述三個各填充了一個電子的2p軌域進行sp³混成，形成四個sp³混成軌域。該過程中碳原子的原子軌域排佈變化情況如下圖所示：

激發

sp³混成

在有機化學中，碳原子與其他原子以單鍵連接時（如烷烴、環烷烴中的碳碳單鍵和碳氫單鍵等），碳原子均採用sp³混成形式。^[1]

參考文獻

1. 孔祥文等. 《有机化学》. 北京: 化學工業出版社. 2010年2月: 35 [2012-01-20]. ISBN 978-7-122-07037-1. （原始內容存檔於2019-02-17） （中文）.