1.雜化雜化軌道 雜化是指在形成分子時,由於原子的相互影響,若干不同型別能量相近的原子軌道混合起來,重新組合成一組新軌道。這種軌道重新組合的過程叫雜化,所形成的新軌道就稱為雜化軌道。 2.雜化的過程 雜化軌道理論認為在形成分子時,通常存在激發、雜化和軌道重疊等過程。如CH4分子的形成過程:碳原子2s軌道中1個電子吸收能量躍遷到2p空軌道上,這個過程稱為激發,但此時各個軌道的能量並不完全相同,於是1個2s軌道和3個2p軌道“混合”起來,形成能量相等、成分相同的4個sp3雜化軌道。然後4個sp3雜化軌道上的電子間相互排斥,使四個雜化軌道指向空間距離最遠的正四面體的四個頂點,碳原子的4個sp3雜化軌道分別與4個H原子的1s軌道形成4個相同的σ鍵,從而形成CH4分子。由於四個C-H鍵完全相同,所以形成的CH4分子為正四面體,鍵角109o28'。 3.雜化軌道的型別 ⑴sp雜化sp雜化軌道是由一個ns軌道和一個np軌道組合而成的。sp雜化軌道間的夾角使180o,呈直線形。例如,氣態的BeCl2分子的結構。Be原子的電子層結構是1s22s2,從表面上看Be原子似乎不能形成共價鍵,但是激發狀態下,Be的一個2s電子可以進入2p軌道,經過雜化形成兩個sp雜化軌道,與氯原子的3p軌道重疊形成兩個sp-pσ鍵。由於雜化軌道間的夾角為180o,所以形成的BeCl2分子的空間構型是直線形的。 ⑵sp2雜化sp2雜化是由一個ns軌道和兩個np軌道組合而成的。sp2雜化軌道間的夾角使120o,呈平面三角形。例如BF3分子的結構。B原子的電子層結構是1s22s22px1,當硼原子與氟原子反應時,硼原子的一個2s電子激發到一個空的2p軌道中,使B原子的電子層結構是1s22s22px12py1。硼原子的2s軌道和兩個2p軌道雜化組合成三個sp2雜化軌道,硼原子的三個sp2雜化軌道分別與三個氟原子的各一個2p軌道重疊形成三個sp2-p的σ鍵,由於三個sp2雜化軌道在同一個平面而且雜化軌道間的夾角為120o,所以BF3分子具有平面三角形結構。 ⑶sp3雜化sp3雜化是由一個ns軌道和三個np軌道組合而成的。Sp3雜化軌道間的夾角是109o28',呈正四面體結構。例如CH4分子的結構。C原子的電子層結構是1s22s22px12py1。碳原子的一個2s電子激發到一個空的2p軌道中,使碳原子的電子層結構是1s22s22px12py12pz1。碳原子的2s軌道和三個2p軌道雜化組合成四個sp3雜化軌道,碳原子的四個sp3雜化軌道分別與4個H原子的1s軌道形成4個相同的σ鍵,從而形成CH4分子。所以形成的CH4分子為正四面體,鍵角109o28'。
1.雜化雜化軌道 雜化是指在形成分子時,由於原子的相互影響,若干不同型別能量相近的原子軌道混合起來,重新組合成一組新軌道。這種軌道重新組合的過程叫雜化,所形成的新軌道就稱為雜化軌道。 2.雜化的過程 雜化軌道理論認為在形成分子時,通常存在激發、雜化和軌道重疊等過程。如CH4分子的形成過程:碳原子2s軌道中1個電子吸收能量躍遷到2p空軌道上,這個過程稱為激發,但此時各個軌道的能量並不完全相同,於是1個2s軌道和3個2p軌道“混合”起來,形成能量相等、成分相同的4個sp3雜化軌道。然後4個sp3雜化軌道上的電子間相互排斥,使四個雜化軌道指向空間距離最遠的正四面體的四個頂點,碳原子的4個sp3雜化軌道分別與4個H原子的1s軌道形成4個相同的σ鍵,從而形成CH4分子。由於四個C-H鍵完全相同,所以形成的CH4分子為正四面體,鍵角109o28'。 3.雜化軌道的型別 ⑴sp雜化sp雜化軌道是由一個ns軌道和一個np軌道組合而成的。sp雜化軌道間的夾角使180o,呈直線形。例如,氣態的BeCl2分子的結構。Be原子的電子層結構是1s22s2,從表面上看Be原子似乎不能形成共價鍵,但是激發狀態下,Be的一個2s電子可以進入2p軌道,經過雜化形成兩個sp雜化軌道,與氯原子的3p軌道重疊形成兩個sp-pσ鍵。由於雜化軌道間的夾角為180o,所以形成的BeCl2分子的空間構型是直線形的。 ⑵sp2雜化sp2雜化是由一個ns軌道和兩個np軌道組合而成的。sp2雜化軌道間的夾角使120o,呈平面三角形。例如BF3分子的結構。B原子的電子層結構是1s22s22px1,當硼原子與氟原子反應時,硼原子的一個2s電子激發到一個空的2p軌道中,使B原子的電子層結構是1s22s22px12py1。硼原子的2s軌道和兩個2p軌道雜化組合成三個sp2雜化軌道,硼原子的三個sp2雜化軌道分別與三個氟原子的各一個2p軌道重疊形成三個sp2-p的σ鍵,由於三個sp2雜化軌道在同一個平面而且雜化軌道間的夾角為120o,所以BF3分子具有平面三角形結構。 ⑶sp3雜化sp3雜化是由一個ns軌道和三個np軌道組合而成的。Sp3雜化軌道間的夾角是109o28',呈正四面體結構。例如CH4分子的結構。C原子的電子層結構是1s22s22px12py1。碳原子的一個2s電子激發到一個空的2p軌道中,使碳原子的電子層結構是1s22s22px12py12pz1。碳原子的2s軌道和三個2p軌道雜化組合成四個sp3雜化軌道,碳原子的四個sp3雜化軌道分別與4個H原子的1s軌道形成4個相同的σ鍵,從而形成CH4分子。所以形成的CH4分子為正四面體,鍵角109o28'。