分子結(jié)構(gòu)111-雜化-分子-范德華教學(xué)課件

§2-4雜化軌道理論-價(jià)鍵理論(二)甲烷分子實(shí)測的和VSEPR模型預(yù)測的立體結(jié)構(gòu)都是正四面體。若認(rèn)為CH4分子里的中心原子碳的4個(gè)價(jià)電子層原子軌道一2s和2p、,2p、,2p分別跟4個(gè)氫原子的ls原子軌道重疊形成σ鍵,無法解釋甲烷的4個(gè)C-H鍵是等同的,因?yàn)樘荚拥?個(gè)2p軌道是相互正交的(90°夾角),而2s軌道是球形的。為了能完滿地解釋分子或離子的立體結(jié)構(gòu),泡林以量子力學(xué)為基礎(chǔ)提出了雜化軌道理論。Valadononry.chAsposeslidesforNET4odientPEvaluationonly.CreatedwithAsposeSlidesforNET4.0dientProfilo71Copyright2019-2019AsposePtyL、雜化軌道理論要點(diǎn)1雜化與雜化軌道的概念在形成多原子分子的過程中,中心原子的若干能量相近的原子軌道重新組合,形成一組新的原子軌道。這個(gè)過程叫做軌道的雜化,產(chǎn)生的新軌道叫做雜化軌道。雜化軌道理論認(rèn)為:在分子形成過程中,通常存在激發(fā)、雜化、軌道重疊等過程。Valadononry.chAsposeslidesforNET4odientPEvaluationonly.CreatedwithAsposeSlidesforNET4.0dientProfilo71Copyright2019-2019AsposePtyL2p雜化習(xí)如形成CH分子時(shí),中心碳原子的2和22,2等四條原子軌道發(fā)生雜化形成一組(四條)新的雜化軌道,即4條四3雜化執(zhí)道,這些乎3雜化軌道不同于s軌道,也不同于p軌道。雜化教道有自己的波函數(shù)、能量、形狀和空間取向。Valadononry.chAsposeslidesforNET4odientPEvaluationonly.CreatedwithAsposeSlidesforNET4.0dientProfilo71Copyright2019-2019AsposePtyL2雜化要點(diǎn)(1)原子軌道的雜化只有在分子形成過程才會(huì)發(fā)生,孤立的原子是不可能發(fā)生雜化的;(2)只有原子軌道能量相近的軌道才能發(fā)生雜化,形成的雜化軌道的數(shù)目等于參加雜化的原子軌道數(shù)目;(3)雜化軌道空間伸展方向會(huì)改變,軌道有更強(qiáng)的方向性和更強(qiáng)的成鍵能力,雜化軌道頭大一頭小,大頭用于成鍵(4)不同的雜化方式導(dǎo)致雜化軌道的空間分布不同,由此決定了分子的空間幾何構(gòu)型不同。Valadononry.chAsposeslidesforNET4odientPEvaluationonly.CreatedwithAsposeSlidesforNET4.0dientProfilo71Copyright2019-2019AsposePtyL、雜化軌道類型(a)sp雜化sp雜化軌道組成!s和p的成份各空間伸展方向:兩條雜化軌道呈直線形分布互成180°角如BeCl2分子BeO○O激發(fā)2s22就DCOOBeclValadononry.chAsposeslidesforNET4odientPEvaluationonly.CreatedwithAsposeSlidesforNET4.0dientProfilo71Copyright2019-2019AsposePtyL再如,炔烴中的一C=C一的σ骨架也是由Sp雜化軌道構(gòu)建的。當(dāng)中心原子取sp雜化軌道形成直線形的σ骨架時(shí),中心原子上有兩個(gè)垂直于分子的σ骨架的未參與雜化的p軌道相互重疊,形成個(gè)π鍵。Valadononry.chAsposeslidesforNET4odientPEvaluationonly.CreatedwithAsposeSlidesforNET4.0dientProfilo71Copyright2019-2019AsposePtyL6)92雜化甲P雜化教道組成;:s威份1,p減份23空間伸展方向:三條雜化軌道呈三角形分布互成120角如BCl3平面三角形構(gòu)型動(dòng)igp雜化Valadononry.chAsposeslidesforNET4odientPEvaluationonly.CreatedwithAsposeSlidesforNET4.0dientProfilo71Copyright2019-2019AsposePtyLFBFFS2雜化軌道示意圖BF3分子結(jié)構(gòu)示意圖3個(gè)sp2雜化軌道呈三角形分布,分別與3個(gè)C的3p成σ鍵,故BC3分子構(gòu)型為平面三角形。Valadononry.chAsposeslidesforNET4odientPEvaluationonly.CreatedwithAsposeSlidesforNET4.0dientProfilo71Copyright2019-2019AsposePtyL再如,乙烯H2C=CH2、甲醛HC=O的結(jié)構(gòu)圖:兀鍵丌鍵HHHHValadononry.chAsposeslidesforNET4odientPEvaluationonly.CreatedwithAsposeSlidesforNET4.0dientProfilo71Copyright2019-2019AsposePtyL例如:用雜化軌道理論描述丙二烯(H2C=C=CH2)的分子結(jié)構(gòu),并且說明它的4個(gè)氫原子是否在一個(gè)平面上?解:丙二烯的2個(gè)端位碳原子采取p2雜化形式形成3個(gè)σ軌道,而中心碳原子采取sp雜化形式形成2個(gè)σ軌道,而剩余的未參與雜化的p軌道肩并肩的形式形成兩個(gè)T鍵。Valadononry.chAs