碳原子軌道的雜化

關(guān)于碳原子軌道的雜化2內(nèi)容回顧第一節(jié)價鍵理論

形成共價鍵時鍵合原子雙方各提供一個自旋方式相反的未成對價電子配對形成共價鍵；成鍵雙方的原子軌道盡可能最大程度地重疊。共價鍵的特性：飽和性和方向性共價鍵的類型：σ鍵和π鍵

s-spx

-spx

-pxpy

-py第2頁,共14頁，2024年2月25日，星期天3分析思考：C原子的外層電子排布：C的價電子中只有兩個未成對電子，為什么CH4分子中C形成四個共價鍵？疑問？一個球形的2s和3個相互垂直的2p與4個氫原子1s原子軌道重疊不可能得到正四面體構(gòu)型CHHHH2s22p2CH4第3頁,共14頁，2024年2月25日，星期天4雜化軌道理論——解釋分子的立體結(jié)構(gòu)要點(diǎn)：在形成分子時，原子中能量相近的軌道會發(fā)生混雜，形成新的原子軌道，這個過程稱“雜化”,新的原子軌道稱“雜化軌道”。雜化前后原子軌道總數(shù)不變，但能量趨于平均化，“雜化軌道”電子云分布更集中，利于成鍵。原子中的“雜化軌道”可與其它原子的軌道重疊形成共價鍵。Pauling（鮑林）提出了“雜化”假設(shè)，補(bǔ)充了價鍵理論的不足第4頁,共14頁，2024年2月25日，星期天5分類以CH4中C原子為例：①

sp3雜化激發(fā)基態(tài)激發(fā)態(tài)雜化sp3雜化態(tài)2s22p22s12p3xyzxyzzxyzxyz109°28′第5頁,共14頁，2024年2月25日，星期天6CHHHH第6頁,共14頁，2024年2月25日，星期天7分類②

sp2雜化以C2H2中C原子為例激發(fā)基態(tài)激發(fā)態(tài)雜化sp2雜化態(tài)2s22p22s12p3xyzxyzzxyzxyz120°2p1第7頁,共14頁，2024年2月25日，星期天8第8頁,共14頁，2024年2月25日，星期天9雜化軌道一般只用于形成

鍵，用于形成

鍵的p軌道不參與雜化。

注意第9頁,共14頁，2024年2月25日，星期天10分類③

sp雜化以C2H2中C原子為例激發(fā)基態(tài)激發(fā)態(tài)雜化sp雜化態(tài)2s22p22s12p32p2xyzxyzzxyzxyz180°第10頁,共14頁，2024年2月25日，星期天11第11頁,共14頁，2024年2月25日，星期天12總結(jié)雜化軌道理論——解釋分子的立體結(jié)構(gòu)根據(jù)參與雜化的原子軌道數(shù)目不同，碳原子的雜化分為3種：雜化類型sp3sp2sp參與雜化的原子軌道1個s+3個p1個s+2個p1個s+1個p雜化軌道數(shù)4個sp3雜化軌道3個sp2雜化軌道2個sp雜化軌道雜化軌道間夾角109°28’120°180°

空

間

構(gòu)

型正四面體正三角形直線實(shí)

例CH4C2H4C2H2第12頁,共14頁，2024年2月25日，星期天13思考題第