美丽的化学---分子结构之杂化轨道理论
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
原子在成键时，常将其价层的成对电子中的1个电子激发到邻近 的空轨道上。 成键的单个电子多； 成键后系统的总能量降低, 生成的分子也更加稳定。 。
第5页
C
1s22s22p2
1931年鲍林提出杂化轨道
杂化轨道理论
第6页
2.杂化 同一原子中一定数目、能量相近的几个原子轨道会重新组合成相同数目的等
价新轨道，这一过程称为原子轨道的杂化，简称杂化。 杂化轨道
经杂化后所组成的新轨道称为杂化轨道。
形成的杂化轨道形状为一头大一头小， 大的一头使成键更易，形成的键更稳定
杂化轨道理论
二、杂化轨道类型与分子几何构型的关系 1.sp 杂化
杂化是同一原子的能量相近的1个s轨道和1个p轨道之间进行的杂化， 形成2个等价的sp杂化轨道。 例如：实验测得BeCl2的分子构型为直线型
杂化轨道理论
第 10 页
3.sp3 杂化 sp3杂化是同一原子的1个s轨道和3个p轨道间的杂化，形成4个等价的sp3轨道。
例如：实验测得甲烷分子为正四面体，键角为109.5°。
激发 C的价电子构型
杂化 三个SP3杂化轨道
杂化轨道理论
实验测得：水分子的构型为角型， 的两个C-H健的键角是104.5度，而 氨分子是三角锥形的，键角为107度， 用杂化轨道理论又如何解释呢？
电子的杂化轨道分别与H原子的1s轨道重叠成键，成对电子占据的杂化轨
道不参与成键，受成对电子的影响，键的夹角小于正四面体中键的夹角。 N
2p 2s
s p3杂化
H
H
H
N原子价电子构型
不等性杂化轨道
谢 谢！
第7页
激发
杂化
Be的价电子构型
两个SP杂化轨道
杂化轨道理论
第8页
2.sp2 杂化
sp2杂化是同一原子能量相近的的1个s轨道和2个p轨道进行杂化，形成3个 等价的sp2轨道。
例如：实验测得三氟化硼分子的几何构型是平面正三角形，键角为120°。
激发 B的价电子构型
杂化
三个SP2杂化轨道
杂化轨道理论
第9页
第3页
正四面体 109。28＇
平面 120。
直线 180。
共价键理论
碳原子电子排布是：1s22s22p2 ，只有两个单电子， 根据价键理论，只能形成两个共价键，为什么甲烷、 乙烷、乙炔分子结构皆形成了四个共价键，且构型完 全不同？
价键理论无法圆满的解释
第4页
杂化轨道理论
一、杂化理论概要 1.电子激发
第 11 页
杂化轨道理论
第 12 页
三、不等性杂化
H2O O原子也采取不等性 sp3杂化，4个杂化轨道中有2个被成对电子所占
有，成键轨道所含p轨道成分更多，其键的夹角也更小，分子为角形Fra bibliotek(或V形) 。
O原子价电子构型
不等性杂化
104.5
杂化轨道理论
第 13 页
NH3
N的1个s轨道和3个p轨道进行杂化，形成 4 个sp3杂化轨道。3个具有成单
食品基础化学
美丽的化学----分子结构之杂化轨道理论
第2页
水由若干水分子组成，一个水分 子由一个氧原子和一个氢原子组 成
食盐主成分为氯化钠，氯化钠晶 体由若干个钠离子与氯离子组成
钻石、石墨的主成分为都是C原子，但他们的性质且相去甚远。
杂化轨道理论
CH4
H HCH
H
C2H4
HH HCCH
C2H2
HCCH
第5页
C
1s22s22p2
1931年鲍林提出杂化轨道
杂化轨道理论
第6页
2.杂化 同一原子中一定数目、能量相近的几个原子轨道会重新组合成相同数目的等
价新轨道，这一过程称为原子轨道的杂化，简称杂化。 杂化轨道
经杂化后所组成的新轨道称为杂化轨道。
形成的杂化轨道形状为一头大一头小， 大的一头使成键更易，形成的键更稳定
杂化轨道理论
二、杂化轨道类型与分子几何构型的关系 1.sp 杂化
杂化是同一原子的能量相近的1个s轨道和1个p轨道之间进行的杂化， 形成2个等价的sp杂化轨道。 例如：实验测得BeCl2的分子构型为直线型
杂化轨道理论
第 10 页
3.sp3 杂化 sp3杂化是同一原子的1个s轨道和3个p轨道间的杂化，形成4个等价的sp3轨道。
例如：实验测得甲烷分子为正四面体，键角为109.5°。
激发 C的价电子构型
杂化 三个SP3杂化轨道
杂化轨道理论
实验测得：水分子的构型为角型， 的两个C-H健的键角是104.5度，而 氨分子是三角锥形的，键角为107度， 用杂化轨道理论又如何解释呢？
电子的杂化轨道分别与H原子的1s轨道重叠成键，成对电子占据的杂化轨
道不参与成键，受成对电子的影响，键的夹角小于正四面体中键的夹角。 N
2p 2s
s p3杂化
H
H
H
N原子价电子构型
不等性杂化轨道
谢 谢！
第7页
激发
杂化
Be的价电子构型
两个SP杂化轨道
杂化轨道理论
第8页
2.sp2 杂化
sp2杂化是同一原子能量相近的的1个s轨道和2个p轨道进行杂化，形成3个 等价的sp2轨道。
例如：实验测得三氟化硼分子的几何构型是平面正三角形，键角为120°。
激发 B的价电子构型
杂化
三个SP2杂化轨道
杂化轨道理论
第9页
第3页
正四面体 109。28＇
平面 120。
直线 180。
共价键理论
碳原子电子排布是：1s22s22p2 ，只有两个单电子， 根据价键理论，只能形成两个共价键，为什么甲烷、 乙烷、乙炔分子结构皆形成了四个共价键，且构型完 全不同？
价键理论无法圆满的解释
第4页
杂化轨道理论
一、杂化理论概要 1.电子激发
第 11 页
杂化轨道理论
第 12 页
三、不等性杂化
H2O O原子也采取不等性 sp3杂化，4个杂化轨道中有2个被成对电子所占
有，成键轨道所含p轨道成分更多，其键的夹角也更小，分子为角形Fra bibliotek(或V形) 。
O原子价电子构型
不等性杂化
104.5
杂化轨道理论
第 13 页
NH3
N的1个s轨道和3个p轨道进行杂化，形成 4 个sp3杂化轨道。3个具有成单
食品基础化学
美丽的化学----分子结构之杂化轨道理论
第2页
水由若干水分子组成，一个水分 子由一个氧原子和一个氢原子组 成
食盐主成分为氯化钠，氯化钠晶 体由若干个钠离子与氯离子组成
钻石、石墨的主成分为都是C原子，但他们的性质且相去甚远。
杂化轨道理论
CH4
H HCH
H
C2H4
HH HCCH
C2H2
HCCH