称的正四面体构型,其中的4个sp3杂
化轨道自然没有差别,这种杂化类型叫做等性杂化。后3个例子的中心原子的4个sp3杂化轨道用于构建不同的σ轨道如CH3Cl中CH键和CCl键的键长、
键能都不相同,显然有差别,4个σ键的键角也有差别,又如NH3和H2O的中心原子的4个杂化轨道分别用于σ键和孤对电子对这样的4个杂化轨道显然有差别,叫做不等性杂化。
p能级总共只有3个p轨道当这些p轨道全部以sp3杂化轨道去构建σ轨道,中心原子就没有多余的p轨道去与键合原子之间形成ppπ键了。因此,像SO42、SO2Cl2、PO43等中心原子取sp3杂化轨道的“物种”,其路易斯结构式中的双键中的π键是由中心原子的d轨道和端位原子的p轨道形成的,叫做dpπ键。Dpπ键的电子云图像比较复杂可参阅其他资料。
我们可以假设所有烷烃都是CH4失去氢原子使碳原子相连形成的。由此,烷烃中的所有碳原子均取sp3杂化轨道形成分子的σ骨架其中所有CC键和CH键的夹角都近似相等,金刚石则可以看成甲烷完全失去氢的sp3杂化的碳原子相连,所以金刚石中所有CCC键角等于109°28′(3)sp2杂化
凡符合VSEPR模型的AY3通式的分子或离子中心原子大多数采取sp2杂化轨道例如,BCl3、CO32、NO3、H2CO、SO3等烯烃CC〈结构中跟3个原子键合的碳原子也是以sp2杂化轨道为其σ骨架的。
f有机化学分子杂化轨道理论以sp2杂化轨道构建σ轨道的中心原子必有一个垂直于sp2σ骨架的未参与杂化的p轨道,如果这个轨道跟邻近原子上的平行p轨道重叠并填入电子,就会形成π键例如,乙烯H2CCH2、甲醛H2CO的结构如图27所示:
图27乙烯和甲醛分子中的化学键对比它们的路易斯结构式我们可以清楚看到,乙烯和甲醛的路易斯结构式里除双键中的一根横线外其他横线均代表由中心原子sp2杂化轨道构建的σ键(图27中仍用横线代表σ键,用小黑点表示孤对电子),而双键中的另一短横则是中心原子上未杂化的p轨道与端位原子的p轨道肩并肩重叠形成的π键图27中用未键合的p电子云图像表示)。借助路易斯结构式和分子的价电子总数不难算出电子在分子中的分配例如,甲醛总共有12个价电子(2个氢贡献2个电子,碳贡献4个电子,氧贡献6个电子,共计12e,碳用sp2杂化轨道构建的分子σ骨架共用去6个电子(形成3个σ键),氧原子上有两对孤对电子对未参与形成化学键,两项加起来已经用去10个电子,因此,垂直于分子平面的“肩并肩”的2个p轨道形成的π键里共有2个电子,正r