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如何判断杂化轨道类型，如何判断离子的杂化轨道类型( 二 )

小知识


杂化轨道种类很多 ， 如三氯化硼(BCl3)分子中B有sp2杂化轨道 ， 即由1个s轨道和2个p轨道组合成3个sp2杂化轨道 ， 在氯化铍(BeCl2)中有sp杂化轨道 ， 在过渡金属化合物中还有d轨道参与的sp3d和sp3d2杂化轨道等 。 以上几例都是阐明了共价单键的性质 ， 至于乙烯和乙炔分子中的双键和三键的形成 ， 又提出了σ键和π键的概念 。 如把两个成键原子核间联线叫键轴 ， 把原子轨道沿键轴方向“头碰头”的方式重叠成键 ， 称为σ键 。 把原子轨道沿键轴方向“肩并肩”的方式重叠 ， 称为π键 。 例如在乙烯(
)分子中有碳碳双键(C=C) ， 碳原子的激发态中2px ， 2py和2s形成sp2杂化轨道 ， 这3个轨道能量相等 ， 位于同一平面并互成120℃夹角 ， 另外一个2pz轨道未参与杂化 ， 位于与平面垂直的方向上 。 碳碳双键中的sp2杂化如下所示 。
这3个sp2杂化轨道中有2个轨道分别与2个H原子形成σ单键 ， 还有1个sp2轨道则与另一个C的sp2轨道形成头对头的σ键 ， 同时位于垂直方向的pz轨道则以肩并肩的方式形成了π键 。 也就是说碳碳双键是由一个σ键和一个π键组成 ， 即双键中两个键是不等同的 。 π键原子轨道的重叠程度小于σ键 ， π键不稳定 ， 容易断裂 ， 所以含有双键的烯烃很容易发生加成反应 ， 如乙烯(H2C=CH2)和氯(Cl2)反应生成氯乙烯(Cl—CH2—CH2—Cl) 。
乙炔分子(C2H2)中有碳碳三键(HC≡CH) ， 激发态的C原子中2s和2px轨道形成sp杂化轨道 。 这两个能量相等的sp杂化轨道在同一直线上 ， 其中之一与H原子形成σ单键 ， 另外一个sp杂化轨道形成C原子之间的σ键 ， 而未参与杂化的py与pz则垂直于x轴并互相垂直 ， 它们以肩并肩的方式与另一个C的py ， pz形成π键 。 即碳碳三键是由一个σ键和两个π键组成 。 这两个π键不同于σ键 ， 轨道重叠也较少并不稳定 ， 因而容易断开 ， 所以含三键的炔烃也容易发生加成反应 。
VSEPR(价电子层互斥模型)
通过成键电子对数与孤电子对数可判断中心原子杂化模型 ， 成键电子对数：ABn中n的值；孤电子对数：（A价电子数-A成键电子数）/2 。
价电子对总数即两者之和 ， 如价电子对总数为2时为sp杂化（直线形） ， 为3时为sp2杂化（平面三角形） ， 为4时为sp3杂化（四面体） ， 5——sp3d（三角双锥） ， 6——sp3d2（八面体） 。 而成键电子对数与孤电子对数的不同使得分子的几何构型不同 。
求原子杂化轨道类型判断的方法 通过成键电子对数与孤电子对数可判断中心原子杂化模型 ， 成键电子对数：ABn中n的值；孤电子对数：（A价电子数-A成键电子数）/2 。
价电子对总数即两者之和,如价电子对总数为2时为sp杂化（直线形） ， 为3时为sp2杂化（平面三角形） ， 为4时为sp3杂化（四面体） ， 5——sp3d（三角双锥） ， 6——sp3d2（八面体） ， 而成键电子对数与孤电子对数的不同使得分子的几何构型不同 。
在成键的过程中 ， 由于原子间的相互影响 ， 同一原子中几个能量相近的不同类型的原子轨道（即波函数） ， 可以进行线性组合 ， 重新分配能量和确定空间方向 ， 组成数目相等的新原子轨道 。
扩展资料：
杂化轨道的角度函数在某个方向的值比杂化前的大得多 ， 更有利于原子轨道间最大程度地重叠 ， 因而杂化轨道比原来轨道的成键能力强（轨道是在杂化之后再成键） 。
杂化轨道之间力图在空间取最大夹角分布 ， 使相互间的排斥能最小 ， 故形成的键较稳定 。 不同类型的杂化轨道之间夹角不同 ， 成键后所形成的分子就具有不同的空间构型 。
只有最外电子层中不同能级中的电子可以进行轨道杂化 ， 且在第一层的两个电子不参与反应 。

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