Para descrever as cinco orbitais de ligação em um arranjo trigonal bipiramidal, devemos usar cinco das orbitais atómicas da camada de valência (a orbital s, as três orbitais p e uma das orbitais d), o que dá cinco orbitais híbridas sp3d. Com um arranjo octaédrico de seis orbitais híbridas, devemos usar seis orbitais atómicas de camada de valência (a orbital s, as três orbitais p, e duas das orbitais d na sua camada de valência), o que dá seis orbitais híbridas sp3d 2. Estas hibridizações só são possíveis para átomos que têm orbitais d nas suas subcamadas de valência (ou seja, não aqueles no primeiro ou segundo período).
Em uma molécula de pentacloreto de fósforo, PCl5, existem cinco ligações P–Cl (portanto cinco pares de eletrões de valência em torno do átomo de fósforo) direcionadas para os cantos de uma pirâmide trigonal. Utilizamos a orbital 3s, as três orbitais 3p e uma das orbitais 3d para formar o conjunto de cinco orbitais híbridas sp3d que estão envolvidas nas ligações P–Cl. Outros átomos que exibem hibridização sp3d incluem o átomo de enxofre em SF4 e os átomos de cloro em ClF3 e em ClF4+.
O átomo de enxofre em hexafluoreto de enxofre, SF6, apresenta hibridização sp3d 2. Uma molécula de hexafluoreto de enxofre tem seis pares de eletrões que ligam seis átomos de flúor a um único átomo de enxofre. Não existem pares solitários de eletrões no átomo central. Para ligar seis átomos de flúor, a orbital 3s, as três orbitais 3p e duas das orbitais 3d formam seis orbitais híbridas sp3d 2 equivalentes, cada uma direcionada para um canto diferente de um octaedro. Outros átomos que exibem hibridização sp3d 2 incluem o átomo de fósforo em PCl6−, o átomo de iodo nos interhalogénios IF6+, IF5, ICl4−, IF4−, e o átomo de xénon em XeF4.
Este texto foi adaptado de Openstax, Chemistry 2e, Section 8.2: Hybrid Atomic Orbitals.
