杂化轨道4个电子能量相等
↑↓↑↓↑↓↑↓sp3s重叠成键
f有机化学分子杂化轨道理论
1s轨道在在C正H4四分面子体中的,四四个个顶s点p3方杂向化与轨四道个指杂向化正轨四道面重体叠的最四大个,顶这点决故定四了个CHH图4原1子7的CH4分子的空间结构的空间构型为正四面体,四个CH键间的夹角为109。5°(图1。7)。由以上讨论可归纳得到杂化轨道理论的基本要点为:⑴同一个原子中能量相近的原子轨道之间可以通过叠加混杂形成成键能力更强的一组新的原子轨道,即杂化轨道。⑵原子轨道杂化时,原已成对的电子可以激发到空轨道中而成单个电子,其激发所需的能量可以由成键时放出的能量得到补偿。⑶
个原子轨道杂化后只能得到
个能量相等、空间取向不同的杂化轨道。必须注意孤立原子轨道本身不会杂化形成杂化轨道只有当原子相互结合形成分子需要满足原子轨道的最大重叠时才会使原子内原来的轨道发生杂化以获得更强的成键能力。2.杂化轨道的类型根据参与杂化的原子轨道的种类和数目的不同,可将杂化轨道分成以下几类。
sp杂化轨道示意图
⑴sp杂化
能量相近的一个
s轨道和一个
p轨道杂化,可形成二个等价的sp杂化轨道。每个sp杂化轨道含
1的
s轨道和1的
p轨道的成份,轨道呈一头大、一头小两sp杂化轨道之间的夹角为180°(图
2
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1。8)分子呈直线型构型。
例如气态BeCl2分子的形成。基态Be原子的外层电子构型为2s2,无未成对电子,似乎不能再形成共价键但Be的一个2s电子可以激发进入2p轨道,取sp杂化形成二个等价的sp杂化轨道分
别与Cl的3p轨道沿键轴方向重叠生成二个spp)σ键故BeCl2分子呈直线型。
此外CO2分子、Ag(NH3)2离子以及周期表ⅡB族Z
、Cd、Hg元素的某些共价化合物,如Z
Cl2、HgCl2等,其中心原子也是采取sp杂化的方式与相邻原子结合的。⑵sp2杂化
↑↓
2p
2s
基态Be原子
激发
↑
杂化
↑
2p
2s
1个2s电子激发
到2p轨道
4个电子能量相等
与2个Cl原子的3p电子结合
↑↑
2p
sp杂化轨道2个电子能量相等
↑↓↑↓2pspp重叠成键
此外CO2分子、Ag(NH3)2离子以及周期表ⅡB族Z
、Cd、Hg元素的某些共价化合物,如Z
Cl2、HgCl2等其中心原子也是采取sp杂化的方式与相邻原子结合的。
f有机化学分子杂化轨道理论
(2)sp2能量相近的一个
s轨道和二个
p轨道杂化,可形成三个等价的sp2杂化轨道。每个
sp2杂化轨道含有1的
s轨道成份和2的
p轨道成份轨道呈一头大、一头小,各sp2杂化轨
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道之间的夹角为120°(图r