雜化軌道的類型與分子空間構(gòu)型

1、雜化軌道的類型與分子空間構(gòu)型一、雜化類型有1）sp雜化同一原子內(nèi)由一個(gè)ns軌道和一個(gè)np軌道發(fā)生的雜化，稱為sp雜化。雜化后組 成的軌道稱為sp雜化軌道。sp雜化可以而且只能得到兩個(gè)sp雜化軌道。實(shí)驗(yàn)測(cè) 知，氣態(tài)BeCl2中的鈹原子就是發(fā)生sp雜化，它是一個(gè)直線型的共價(jià)分子。Be 原子位于兩個(gè)Cl原子的中間，鍵角180，兩個(gè)Be-Cl鍵的鍵長(zhǎng)和鍵能都相等2）sp2雜化同一原子內(nèi)由一個(gè)ns軌道和二個(gè)np軌道發(fā)生的雜化，稱為sp2雜化。雜化后組 成的軌道稱為sp2雜化軌道。氣態(tài)氟化硼（BF3）中的硼原子就是sp2雜化，具 有平面三角形的結(jié)構(gòu)。B原子位于三角形的中心，三個(gè)B-F鍵是等同的，鍵角 為

2、1203）sp3雜化可以而且只能得到四個(gè)sp3雜化軌道。CH4分子中的碳原子就是發(fā) 生sp3雜化，它的結(jié)構(gòu)經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)知為正四面體結(jié)構(gòu)，四個(gè)C-H鍵均等同，鍵角 為10928這樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，是電子配對(duì)法所難以解釋的，但雜化軌道理論認(rèn) 為，激發(fā)態(tài)C原子（2s12p3）的2s軌道與三個(gè)2p軌道可以發(fā)生sp3雜化，從而 形成四個(gè)能量等同的sp3雜化軌道sp型的三種雜化雜化類型spsp2sp3參與雜化的原子軌道1個(gè)s + 1個(gè)p1個(gè)s + 2個(gè)p1個(gè)s + 3個(gè)p雜化軌道數(shù)2個(gè)sp雜化軌道3個(gè)sp2雜化軌道4個(gè)sp3雜化軌道雜化軌道間夾角180012001090 28空間構(gòu)型直線正三角形正四面體實(shí)例BeC

3、l2 ,C2H2BF3 , C2H4CH4 , CCl4二、O鍵和n鍵。鍵屬于定域鍵，它可以是一般共價(jià)鍵，也可以是配位共價(jià)鍵。一般的單鍵都是 。鍵。原子軌道發(fā)生雜化后形成的共價(jià)鍵也是Q鍵。由于Q鍵是沿軌道對(duì)稱軸方 向形成的，軌道間重疊程度大，所以，通常。鍵的鍵能比較大，不易斷裂，而且， 由于有效重疊只有一次，所以兩個(gè)原子間至多只能形成一條。鍵。n鍵（pi bon）成鍵原子的未雜化p軌道，通過(guò)平行、側(cè)面重疊而形成的共 價(jià)鍵，叫做n鍵，可簡(jiǎn)記為“肩并肩”。n鍵與。鍵不同，它的成鍵軌道必須是未成對(duì)的p軌道。n鍵可以是兩中心， 兩電子的定域鍵，也可以是多中心，多電子的大n鍵；同時(shí)，n鍵既可以是一般 共

4、價(jià)鍵，也可以是配位共價(jià)鍵。兩個(gè)原子間可以形成最多2條n鍵，例如，碳碳 雙鍵中，存在一條a鍵，一條n鍵，而碳碳三鍵中，存在一條a鍵，兩條n鍵。簡(jiǎn)單地說(shuō)，n鍵是電子云“肩并肩”地重疊，a鍵是電子云“頭碰頭”地重疊。 烷烴中只存在一種鍵，所以可以發(fā)生取代反應(yīng).烯烴的雙鍵就是由n鍵和a鍵組成.后者比較穩(wěn)定，前者不穩(wěn)定，所以發(fā)生氧化反 應(yīng)或者加成反應(yīng).n鍵和a鍵是互相垂直的.平行于碳原子之間的n鍵就比較容易 斷裂.炔烴也是由兩種鍵組成,一個(gè)碳碳三鍵有兩個(gè)n鍵.一個(gè)和a鍵.n鍵也是不穩(wěn)定 的.n鍵和a鍵之間也是互相垂直的,兀鍵和n鍵之間是平行的.所以炔烴也具有烯 烴的化學(xué)性質(zhì).在乙炔分子中，有兩個(gè)n鍵，在

5、乙烯分子中，只有一個(gè)n鍵，但相對(duì)來(lái)說(shuō)，乙炔 分子中n電子云不如乙烯中n電子云集中。另外，乙炔分子中碳原子是sp雜化， 乙烯分子中碳原子是sp2雜化。凡碳原子雜化電子云s成分愈大，這個(gè)碳原子的 電負(fù)性也愈大，所以乙炔分子中碳原子的電負(fù)性比乙烯分子中碳原子的電負(fù)性 大，再加上乙炔分子中兩個(gè)碳原子之間的共用電子比乙烯的多，造成乙炔的鍵長(zhǎng) 比乙烯的短，乙炔分子中的n鍵比乙烯分子中的n鍵結(jié)合得比較牢固。正由于乙烯和乙炔分子具有上述結(jié)構(gòu)上的差異，因此表現(xiàn)在對(duì)不同試劑的反應(yīng) 上，活潑性就不同。乙烯分子中n電子云比乙炔的集中，當(dāng)遇到親電試劑進(jìn)攻時(shí)， 乙烯比乙炔易加成。漠和高錳酸鉀都屬于親電試劑。單鍵是一根a鍵

6、；雙鍵和三鍵都含一根a鍵，其余1根或2根是n鍵。但 無(wú)機(jī)化合物不用此法。原因是，無(wú)機(jī)化合物中經(jīng)常出現(xiàn)的共軛體系（離域n鍵） 使得某兩個(gè)原子之間共用的電子對(duì)數(shù)很難確定，因此無(wú)機(jī)物中常取平均鍵級(jí)，作 為鍵能的粗略標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)驗(yàn)方法：如果兩原子之間只有一個(gè)化學(xué)鍵就是sigma鍵如果不止一個(gè)化學(xué)鍵，那就是一個(gè)sigma鍵加上n個(gè)n鍵分子的空間構(gòu)型主要取決于分子中。鍵形成的骨架，雜化軌道形成的鍵為。鍵， 所以，雜化軌道的類型與分子的空間構(gòu)型相關(guān)。雜化軌道的類型與分子空間構(gòu)型雜化類型spSp2Sip3dsp2sp3d2參與雜化原子軌道 數(shù)234I46雜化軌道的數(shù)目234I46雜化軌道間的夾角1801201090 2890,18090,180空間構(gòu)型直線形正三角: 形正四面體平面正方八面體雜化軌道的成鍵力軌道成鍵能力實(shí)例BeCl2ICO2IHgCl2(Ag(NH3)2+ r(汗3 3