杂化轨道的类型与分子空间构型

1、杂化轨道的类型与分子空间构型一、杂化类型有1）sp杂化同一原子内由一个ns轨道和一个np轨道发生的杂化，称为sp杂化。杂化后组 成的轨道称为sp杂化轨道。sp杂化可以而且只能得到两个sp杂化轨道。实验测 知，气态BeCl2中的铍原子就是发生sp杂化，它是一个直线型的共价分子。Be 原子位于两个Cl原子的中间，键角180，两个Be-Cl键的键长和键能都相等2）sp2杂化同一原子内由一个ns轨道和二个np轨道发生的杂化，称为sp2杂化。杂化后组 成的轨道称为sp2杂化轨道。气态氟化硼（BF3）中的硼原子就是sp2杂化，具 有平面三角形的结构。B原子位于三角形的中心，三个B-F键是等同的，键角 为

2、1203）sp3杂化可以而且只能得到四个sp3杂化轨道。CH4分子中的碳原子就是发 生sp3杂化，它的结构经实验测知为正四面体结构，四个C-H键均等同，键角 为10928这样的实验结果，是电子配对法所难以解释的，但杂化轨道理论认 为，激发态C原子（2s12p3）的2s轨道与三个2p轨道可以发生sp3杂化，从而 形成四个能量等同的sp3杂化轨道sp型的三种杂化杂化类型spsp2sp3参与杂化的原子轨道1个s + 1个p1个s + 2个p1个s + 3个p杂化轨道数2个sp杂化轨道3个sp2杂化轨道4个sp3杂化轨道杂化轨道间夹角180012001090 28空间构型直线正三角形正四面体实例BeC

3、l2 ,C2H2BF3 , C2H4CH4 , CCl4二、O键和n键。键属于定域键，它可以是一般共价键，也可以是配位共价键。一般的单键都是 。键。原子轨道发生杂化后形成的共价键也是Q键。由于Q键是沿轨道对称轴方 向形成的，轨道间重叠程度大，所以，通常。键的键能比较大，不易断裂，而且， 由于有效重叠只有一次，所以两个原子间至多只能形成一条。键。n键（pi bon）成键原子的未杂化p轨道，通过平行、侧面重叠而形成的共 价键，叫做n键，可简记为“肩并肩”。n键与。键不同，它的成键轨道必须是未成对的p轨道。n键可以是两中心， 两电子的定域键，也可以是多中心，多电子的大n键；同时，n键既可以是一般 共

4、价键，也可以是配位共价键。两个原子间可以形成最多2条n键，例如，碳碳 双键中，存在一条a键，一条n键，而碳碳三键中，存在一条a键，两条n键。简单地说，n键是电子云“肩并肩”地重叠，a键是电子云“头碰头”地重叠。 烷烃中只存在一种键，所以可以发生取代反应.烯烃的双键就是由n键和a键组成.后者比较稳定，前者不稳定，所以发生氧化反 应或者加成反应.n键和a键是互相垂直的.平行于碳原子之间的n键就比较容易 断裂.炔烃也是由两种键组成,一个碳碳三键有两个n键.一个和a键.n键也是不稳定 的.n键和a键之间也是互相垂直的,兀键和n键之间是平行的.所以炔烃也具有烯 烃的化学性质.在乙炔分子中，有两个n键，在

5、乙烯分子中，只有一个n键，但相对来说，乙炔 分子中n电子云不如乙烯中n电子云集中。另外，乙炔分子中碳原子是sp杂化， 乙烯分子中碳原子是sp2杂化。凡碳原子杂化电子云s成分愈大，这个碳原子的 电负性也愈大，所以乙炔分子中碳原子的电负性比乙烯分子中碳原子的电负性 大，再加上乙炔分子中两个碳原子之间的共用电子比乙烯的多，造成乙炔的键长 比乙烯的短，乙炔分子中的n键比乙烯分子中的n键结合得比较牢固。正由于乙烯和乙炔分子具有上述结构上的差异，因此表现在对不同试剂的反应 上，活泼性就不同。乙烯分子中n电子云比乙炔的集中，当遇到亲电试剂进攻时， 乙烯比乙炔易加成。漠和高锰酸钾都属于亲电试剂。单键是一根a键

6、；双键和三键都含一根a键，其余1根或2根是n键。但 无机化合物不用此法。原因是，无机化合物中经常出现的共轭体系（离域n键） 使得某两个原子之间共用的电子对数很难确定，因此无机物中常取平均键级，作 为键能的粗略标准。经验方法：如果两原子之间只有一个化学键就是sigma键如果不止一个化学键，那就是一个sigma键加上n个n键分子的空间构型主要取决于分子中。键形成的骨架，杂化轨道形成的键为。键， 所以，杂化轨道的类型与分子的空间构型相关。杂化轨道的类型与分子空间构型杂化类型spSp2Sip3dsp2sp3d2参与杂化原子轨道 数234I46杂化轨道的数目234I46杂化轨道间的夹角1801201090 2890,18090,180空间构型直线形正三角: 形正四面体平面正方八面体杂化轨道的成键力轨道成键能力实例BeCl2ICO2IHgCl2(Ag(NH3)2+ r(汗3 3