如何判断杂化轨道类型,如何判断离子的杂化轨道类型


怎样判断杂化轨道类型 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.
拓展资料在成键过程中 , 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 , 组成数目相等的新的原子轨道 , 这种轨道重新组合的过程称为杂化(hybridization) 。
杂化后形成的新轨道称为 杂化轨道(hybrid orbital) 。 杂化 , 是原子形成分子过程中的理论解释 , 具体有sp(如BeCl2)、sp2(如BF3)、sp3(如CH4)、sp3d(如PCl5)、sp3d2(如SF6) 杂化等等 。

  • 杂化类型
(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120° 。
(3)sp3杂化
同一原子内由一个ns轨道和三个np轨道发生的杂化 , 称为sp3杂化 , 杂化后组成的轨道称为sp3杂化轨道 。 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109°28′ 。 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 。
(4)sp3d杂化
等性杂化为三角双锥结构 , 如PCl5
(5)sp3d2杂化
等性杂化为正八面体结构 , 如SF6
说明:以上只是常见的杂化轨道类型 , 在配位化合物中还有更多的杂化类型
参考资料:

如何判断杂化轨道类型? 一个原子中的几个原子轨道经过再分配而组成的互相等同的轨道 。 原子在化合成分子的过程中 , 根据原子的成键要求 , 在周围原子影响下 , 将原有的原子轨道进一步线性组合成新的原子轨道 。 这种在一个原子中不同原子轨道的线性组合 , 称为原子轨道的杂化 。 杂化后的原子轨道称为杂化轨道 。 杂化时 , 轨道的数目不变 , 轨道在空间的分布方向和分布情况发生改变 。 组合所得的杂化轨道一般均和其他原子形成较强的σ键或安排孤对电子 , 而不会以空的杂化轨道的形式存在 。 在某个原子的几个杂化轨道中 , 全部由成单电子的轨道参与的杂化 , 称为等性杂化轨道;有孤对电子参与的杂化 , 称为不等性杂化轨道 。
杂化轨道具有和s , p等原子轨道相同的性质 , 必须满足正交 , 归一性 。
价键理论对共价键的本质和特点做了有力的论证 , 但它把讨论的基础放在共用一对电子形成一个共价键上 , 在解释许多分子、原子的价键数目及分子空间结构时却遇到了困难 。 例如C原子的价电子是2s22p2 , 按电子排布规律 , 2个s电子是已配对的 , 只有2个p电子未成对 , 而许多含碳化合物中C都呈4价而不是2价 , 可以设想有1个s电子激发到p轨道去了 。 那么1个s轨道和3个p轨道都有不成对电子 , 可以形成4个共价键 , 但s和p的成键方向和能量应该是不同的 。 而实验证明:CH4分子中 , 4个C-H共价键是完全等同的 , 键长为114pm , 键角为109.5° 。 BCl3 , BeCl2 , PCl3等许多分子也都有类似的情况 。 为了解释这些矛盾 , 1928年Pauling提出了杂化轨道概念 , 丰富和发展了的价键理论 。 他根据量子力学的观点提出:在同一个原子中 , 能量相近的不同类型的几个原子轨道在成键时 , 可以互相叠加重组 , 成为相同数目、能量相等的新轨道 , 这种新轨道叫杂化轨道 。 C原子中1个2s电子激发到2p后 , 1个2s轨道和3个2p轨道重新组合成4个sp3杂化轨道 , 它们再和4个H原子形成4个相同的C-H键 , C位于正四面体中心 , 4个H位于四个顶角 。

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