Equivalence des représentations
Lorsque deux orbitales sont doublement occupées, il apparaît une propriété mathématique particulière de la fonction d'onde. Elle est invariante vis-à-vis du mélange arbitraire des deux orbitales. Dans le cas de l'eau, cela signifie que les deux hybrides \(\textrm{sp}^3\) peuvent être combinées de deux manières pour fournir deux nouvelles orbitales qui les remplacent. Une façon de faire consiste à combiner ces hybrides de manière judicieuse pour obtenir une hybride de type \(\textrm{sp}^2\) située dans le plan moléculaire et une orbitale \(2\textrm p\) pure. On obtient alors un schéma d'hybridation \(\textrm{sp}^2\) qui est dans ce cas équivalent au schéma \(\textrm{sp}^3\).
Représentation en hybridation sp3
Représentation en hybridation sp2
On peut alors établir un schéma de cases quantiques en hybridation \(\textrm{sp}^2\), avec 3 cases hybrides groupée et une case \(2\textrm p\) pour décrire l'atome d'oxygène.
