中学杂化轨道类型归纳

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高一化学《杂化轨道理论》知识要点精华

高一化学《杂化轨道理论》知识要点精华

高一化学《杂化轨道理论》知识要点精华1.杂化轨道理论(1)杂化轨道理论要点为了解释分子或离子的立体结构,鲍林以量子力学为基础提出了杂化轨道理论。

我们不妨先以甲烷为例说明杂化轨道理论的出发点;甲烷分子实测的和VSEPR模型预测的立体结构都是正四面体。

若认为CH4里的中心原子碳的4个价电子层原子轨道一一2s和2 px,2py,2pz分别跟4个氛原子的Is原子轨道重叠形成。

键,无法解样甲烷的4个C-H 键是等同的,因为碳原子的3个2p轨道是相互垂直,而2s轨道是球形的.鲍林假没,甲烷的中心原子一一碳原子一一在形成化学键时,4个价电子层原子轨道并不维持原来的形状,而是发生所谓“杂化”,得到4个等同的轨道,总称sp3杂化轨道。

除sp3杂化,还有两种由s轨道和p轨道杂化的类型,一种是1个s轨道和2个p轨道杂化,杂化后得到平面三角形分布的3个轨道,总称sp2杂化轨道;另一种是1个s轨道和 1个P轨道杂化,杂化后得到呈直线分布的2个轨道,总称sp杂化轨道。

图2-6画出了sp3、s P2和sp三种杂化轨道在空间的排布。

在该图最右边画出了未参与sp2杂化和sp杂化的剩余p轨道与杂化轨道的空间关系一一未参与sp2杂化的1个p轨道垂直于杂化轨道形成的平面;未参与sp杂化的2个p轨道与sp杂化轨道形成的直线呈正交关系(即相互垂直)。

注意:杂化轨道总是用于构建分子的。

轨道,未参与杂化的p轨道才能用于构建n键,在学习杂化轨道理论时既要掌握杂化轨道的空间分布,也要掌握未杂化的p轨道与杂化轨道的空间关系,否则难以全面掌握分子的化学键结构。

f...芸厂……二IIIHS诿化Q+00(=>OO=—O—讨论分子中的中心原子的杂化轨道类型的基础是预先知道它的立体结构。

如果没有实验数据,可以借助VSEPR模型对分子的立体结构作出预沉这是我们为什么在讨论杂化轨道理论之前先讨论VSEPR的原因。

特别要注意的是.如果分子的中心原子上有采取。

中学杂化轨道理论学习要点

中学杂化轨道理论学习要点

中学杂化轨道理论学习要点作者:何传忠来源:《中学化学》2014年第04期1.杂化轨道的基本知识(1)原子中的价电子处于一种相对的平衡状态,不可能发生原子轨道杂化。

但原子在形成分子的过程中,原有价电子的平衡被破坏,在寻找新的平衡时就需要进行轨道杂化,以达到减小成键阻力、增强成键能力的目的。

所以,中心原子的轨道杂化是成键过程中受周围原子的作用而发生的,故多原子分子在形成时几乎都要发生轨道杂化。

(2)没有电子占据的原子轨道是不可能发生杂化的,除非在成键过程中有其他轨道的电子填入该轨道中;参与杂化的原子轨道(价电子轨道)的能量相近。

(3)参与了杂化的轨道在形成分子时未必都能成键。

对参与了杂化而又没有参与成键的轨道上的电子称为孤电子对;有杂化轨道参与的成键为σ键,没有杂化轨道参与的成键往往为π键;π键相对于σ键的键能较小,π键的形成能影响相邻轨道的杂化程度。

(4)中心原子上的孤电子对分布在中心原子未成键的杂化轨道上,成键的电子分布在杂化轨道与配位原子的原子轨道(或杂化轨道)重叠形成的成键轨道上。

(5)分子的构型与中心原子的轨道杂化类型直接相关。

中心原子的杂化类型通常可根据其周围价层电子对数的多少来判断。

成键电子对之间、孤电子对与成键电子对之间、孤电子对之间都存在着斥力,且上述三类斥力依次增强,这些斥力间的平衡就决定了分子的构型。

又由于只有坚固的σ键才能撑得起分子的“骨架”,所以分子的最终形状取决于σ键的多少和孤电子对的影响。

2.价层电子对数的确定方法价层电子对数的求法没有绝对的数学公式,目前流行的一些经验式求法,笔者觉得高中化学教材人教版选修3第二章介绍的方法,其适应性相对较好。

中心原子的价层电子对数=σ键电子对数(m)+孤电子对数(n)σ键电子对数(m)=中心原子周围的配位原子(或原子团)的数目孤电子对数(n)=12(a-mb)其中:a为中心原子的价电子数,b为每个配位原子(或原子团)能接受的电子数例下列物质中中心原子的价层电子对数分别为:SO3:3+12(6-3×2)=3SO2-3:3+12(6+2-3×2)=4NH+4:4+12(5-1-4×1)=4H2SO4: 4+12(6-2×2-2×1)=4(其中有2个-OH)3.中心原子的轨道杂化类型与分子空间构型的确定根据价层电子对互斥理论,价层电子对之间将尽可能远离,以达到相互间斥力最小,构型最稳定的效果。

杂化轨道类型对照表

杂化轨道类型对照表

杂化轨道类型对照表杂化轨道是描述原子中电子运动的一种模型,它是由原子轨道的线性组合形成的新的轨道。

杂化轨道类型主要包括sp杂化、sp2杂化、sp3杂化和sp3d杂化等。

下面我将对这些杂化轨道类型进行详细的描述和对照:1. sp杂化,sp杂化是s轨道和p轨道的线性组合。

在sp杂化中,s轨道和p轨道按一定比例混合形成两个新的杂化轨道,这种类型的杂化轨道常见于碳的三键化合物,如烯烃和炔烃。

sp杂化的轨道角度为180度。

2. sp2杂化,sp2杂化是s轨道和两个p轨道的线性组合。

在sp2杂化中,s轨道和两个p轨道按一定比例混合形成三个新的杂化轨道,这种类型的杂化轨道常见于碳的双键化合物,如烯烃。

sp2杂化的轨道角度为120度。

3. sp3杂化,sp3杂化是s轨道和三个p轨道的线性组合。

在sp3杂化中,s轨道和三个p轨道按一定比例混合形成四个新的杂化轨道,这种类型的杂化轨道常见于碳的单键化合物,如烷烃。

sp3杂化的轨道角度为109.5度。

4. sp3d杂化,sp3d杂化是s轨道、三个p轨道和一个d轨道的线性组合。

在sp3d杂化中,s轨道、三个p轨道和一个d轨道按一定比例混合形成五个新的杂化轨道,这种类型的杂化轨道常见于五价的磷、硫等元素的化合物。

总的来说,杂化轨道类型对照表如下:sp杂化,s和p轨道线性组合,形成两个杂化轨道,角度为180度。

sp2杂化,s和两个p轨道线性组合,形成三个杂化轨道,角度为120度。

sp3杂化,s和三个p轨道线性组合,形成四个杂化轨道,角度为109.5度。

sp3d杂化,s、三个p轨道和一个d轨道线性组合,形成五个杂化轨道。

这些杂化轨道类型在化学键的形成和分子几何构型中起着重要作用,对于理解分子的性质和反应机理具有重要意义。

希望以上信息能够对你有所帮助。

高三化学杂化知识点总结

高三化学杂化知识点总结

高三化学杂化知识点总结化学是一门研究物质组成、性质和变化规律的科学,而在高三化学学习中,杂化是一个非常重要的知识点。

本文将对高三化学中的杂化知识点进行总结,并按照适当的格式进行说明。

杂化是指原子轨道在形成共价键时重新组合的过程,是通过混合已有的电子轨道来形成新的轨道。

在这个过程中,电子轨道的性质及结构发生改变,从而影响了化学性质和分子构型。

杂化主要包括sp杂化、sp2杂化和sp3杂化,下面将分别进行说明。

一、sp杂化sp杂化是指原子中的一个2s轨道和一个2p轨道混合形成的杂化轨道。

这种杂化常见于线性分子,比如一氧化碳(CO)。

在sp杂化中,一个s轨道和一个p轨道通过线性组合形成两个等长等强的sp轨道。

sp杂化的角度为180度,对应线性分子的形状。

sp杂化轨道上的电子云分布呈现线性排列。

二、sp2杂化sp2杂化是指原子中的一个2s轨道和两个2p轨道混合形成的杂化轨道。

这种杂化常见于三角平面分子,比如亚甲基离子(CH3+)。

在sp2杂化中,一个s轨道和两个p轨道通过线性组合形成三个等长等强的sp2轨道。

sp2杂化的角度为120度,对应三角平面分子的形状。

sp2杂化轨道上的电子云分布呈现平面三角形排列。

三、sp3杂化sp3杂化是指原子中的一个2s轨道和三个2p轨道混合形成的杂化轨道。

这种杂化常见于四面体分子,比如甲烷(CH4)。

在sp3杂化中,一个s轨道和三个p轨道通过线性组合形成四个等长等强的sp3轨道。

sp3杂化的角度为109.5度,对应四面体分子的形状。

sp3杂化轨道上的电子云分布呈现四面体排列。

总结:杂化是化学中非常重要的概念,它涉及到共价键形成以及分子构型的确定。

主要的杂化类型包括sp杂化、sp2杂化和sp3杂化,分别对应线性分子、三角平面分子和四面体分子的形状。

了解和掌握杂化的原理和特点,对于高三化学知识的学习至关重要。

请注意,上述内容只是对高三化学杂化知识点的简单总结,具体的内容和细节还需要进一步学习和研究。

中学杂化轨道类型归纳

中学杂化轨道类型归纳

换个角度理解杂化轨道类型中学阶段学会简单的杂化类型判断,对d轨道参与杂化的不作要求,即仅限于sp、sp2、sp3三种类型的判断,就此三种杂化类型的判断方法作如下归纳。

1、取代法以中学常见的、熟悉的基础物质分子为原型,用其它原子或原子团取代原型分子中的部分原子或原子团,得到的新分子中心原子与原型分子对应的中心原子的杂化类型相同。

如:(1)CH3CH=CH2分子中C原子的杂化类型判断,看作乙烯基取代了甲烷分子中的一个H 原子,则甲基C原子为sp3杂化,也可看作甲基取代了乙烯分子中的一个H原子,故两个不饱和C原子均为sp2杂化;(2)(CH3)3N看作三个甲基取代了NH3分子中的三个H原子而得,所以其分子中N原子采用sp3杂化;(3)H2O2看作羟基取代了H2O分子中一个H原子,H2O2中O原子应为sp3杂化;(4)B(OH)3看作三个羟基取代了BF3中的F原子,可知B(OH)3中B原子为sp2杂化。

2、价电子对数计算法对于AB m型分子(A为中心原子,B为配位原子),分子的价电子对数可以通过下列计算确定:n=1/2(中心原子的价电子数-每个配位原子予中心原子提供的价电子数×m),配位原子中卤素原子、氢原子提供1个价电子,氧原子和硫原子按提供2个价电子计算;若为离子,须将离子电荷计算在内:n=1/2(中心原子的价电子数-每个配位原子提供的价电子数×SO42-的n=4,中心原子S原子为sp3杂化;NO3-的n=3,中心原子N原子为sp2杂化;ClO3-、ClO4-的n均为4,Cl原子均为sp3杂化(但离子空间构型不同,从价层电子对互斥模型看,前者为三角锥形,后者为正四面体型)。

这种方法不适用于结构模糊或复杂的分子、离子,如NO2+、H2B=NH2等的中心原子杂化类型学生就很难用该法进行判断,但可以从其它途径确定。

可以利用等电子体进行判定。

3、等电子原理应用等电子体具有相同的结构特征,则等电子体的中心原子的杂化类型相同。

高中有机 杂化轨道

高中有机 杂化轨道

高中有机杂化轨道高中有机:杂化轨道有机化学是高中化学的一部分,相较于其他分支,它更为活跃并且直接参与生活。

其中一个重要的概念就是杂化轨道。

在化学世界中,杂化指的是不同性质的原子轨道在形成分子轨道时的重组。

杂化轨道是有机化学中的基础,因为它们是化学键形成时,能与邻近化学原子相互作用的位置。

1. sp杂化轨道杂化轨道最早由美国化学家Linus Pauling提出。

sp杂化轨道是最简单的一种。

它是s轨道和p轨道杂化形成的。

s轨道呈球形,而p轨道呈瘦长形,它们的能量不同。

s轨道和p轨道合并之后,就形成了两个能量相同的sp杂化轨道。

sp杂化轨道通常用来描述线性形分子中的碳原子,如氢气分子、氰化物离子等。

2. sp2杂化轨道如果一个碳原子需要三个原子轨道来形成电子对共用,则它会形成一个sp2杂化轨道。

这种杂化可以通过进一步融合一个2pz轨道而形成。

2pz轨道是p轨道中垂直于分子平面的一个轨道。

因此,当一个碳原子需要形成三个杂化轨道时,它的s轨道和两个p轨道就会杂化为三个等能的sp2杂化轨道。

sp2杂化轨道在许多分子中都起到重要的作用,如甲基和亚甲基等基团都可以被描述为sp2杂化。

3. sp3杂化轨道sp3杂化轨道是碳原子最常见的杂化形式。

它由一个s轨道和三个p轨道形成,然后它们会融合为四个sp3杂化轨道。

在烷烃中,每个碳原子都是sp3杂化的,因为每个碳原子都需要四个单独的共价键。

sp3杂化轨道也可以用于许多其他分子,如氨气分子、水分子等。

4. dsp^2杂化轨道有时候,元素的d轨道也可以参与杂化,例如在过渡金属离子中。

在这种情况下,杂化轨道就是以sp2和d轨道形成的,称为dsp2杂化轨道。

5. d^2sp^3杂化轨道最后,还有一种较少使用的杂化方式,即d2sp3杂化。

这种杂化是在含有金属离子中使用的,其中金属离子的外层电子包含3个p轨道和5个d轨道。

因此,当这些轨道杂化时,它们可以形成7个杂化轨道,其中2个为d轨道,其余为sp3杂化轨道。

高一化学《杂化轨道理论》知识要点精华—精品文档

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高一化学《杂化轨道理论》知识要点精华1.杂化轨道理论(1)杂化轨道理论要点为了解释分子或离子的立体结构,鲍林以量子力学为基础提出了杂化轨道理论。

我们不妨先以甲烷为例说明杂化轨道理论的出发点:甲烷分子实测的和VSEPR模型预测的立体结构都是正四面体。

若认为CH4里的中心原子碳的4个价电子层原子轨道——2s和2 px,2py,2pz分别跟4个氢原子的1s原子轨道重叠形成σ键,无法解释甲烷的4个C—H 键是等同的,因为碳原子的3个2p轨道是相互垂直,而2s轨道是球形的。

鲍林假设,甲烷的中心原子——碳原子——在形成化学键时,4个价电子层原子轨道并不维持原来的形状,而是发生所谓“杂化”,得到4个等同的轨道,总称sp3杂化轨道。

除sp3杂化,还有两种由s轨道和p轨道杂化的类型,一种是1个s轨道和2个p轨道杂化,杂化后得到平面三角形分布的3个轨道,总称sp2杂化轨道;另一种是1个s轨道和1个p轨道杂化,杂化后得到呈直线分布的2个轨道,总称sp杂化轨道。

图2-6画出了sp3、sp2和sp三种杂化轨道在空间的排布。

在该图最右边画出了未参与sp2杂化和sp杂化的剩余p轨道与杂化轨道的空间关系——未参与sp2杂化的1个p轨道垂直于杂化轨道形成的平面;未参与sp杂化的2个p轨道与sp杂化轨道形成的直线呈正交关系(即相互垂直)。

注意:杂化轨道总是用于构建分子的σ轨道,未参与杂化的p轨道才能用于构建π键,在学习杂化轨道理论时既要掌握杂化轨道的空间分布,也要掌握未杂化的p轨道与杂化轨道的空间关系,否则难以全面掌握分子的化学键结构。

讨论分子中的中心原子的杂化轨道类型的基础是预先知道它的立体结构。

如果没有实验数据,可以借助VSEPR模型对分子的立体结构作出预言。

这是我们为什么在讨论杂化轨道理论之前先讨论VSEPR的原因。

特别要注意的是,如果分子的中心原子上有采取σ轨道的孤对电子存在,确定中心原子的杂化轨道类型必须考虑包括孤对电子在内的整个分子的σ轨道骨架,不应单从分子的σ键骨架空间构型来确定。

杂化轨道知识点总结归纳

杂化轨道知识点总结归纳

杂化轨道知识点总结归纳杂化轨道理论是描述原子中电子云轨迹的一种模型,它解释了化学键的形成和分子形状的特点。

在化学中,了解和掌握杂化轨道理论是非常重要的。

本文将对杂化轨道的相关知识点进行总结归纳,帮助读者更好地理解这一重要理论。

1. 引言杂化轨道理论是由美国化学家林纳斯·鲍林(Linus Pauling)于20世纪30年代提出的。

它是基于量子力学的电子波动性质,通过混合原子中的原子轨道来描述化学键的形成和分子的几何形状。

2. 杂化轨道的概念杂化轨道是指原子轨道与其他原子轨道通过线性组合形成的新的轨道。

杂化轨道的形成可以进一步解释分子的几何构型。

3. 杂化轨道的种类常见的杂化轨道有sp、sp2和sp3三种类型。

它们分别由一个原子的一个s轨道和一个或多个p轨道线性组合而成。

4. sp杂化轨道sp杂化轨道是由一个s轨道和一个p轨道线性组合而成的。

它常见于含有三键的分子,如氨分子(NH3)和甲烷分子(CH4)。

5. sp2杂化轨道sp2杂化轨道是由一个s轨道和两个p轨道线性组合而成的。

它常见于含有双键的分子,如乙烯分子(C2H4)和苯分子(C6H6)。

6. sp3杂化轨道sp3杂化轨道是由一个s轨道和三个p轨道线性组合而成的。

它常见于含有单键的分子,如甲烷分子(CH4)和乙烷分子(C2H6)。

7. 杂化轨道的形状杂化轨道的形状决定了分子的几何构型。

比如,sp杂化轨道形成的分子倾向于呈线性形状,sp2杂化轨道形成的分子倾向于呈平面三角形形状,sp3杂化轨道形成的分子倾向于呈四面体形状。

8. 杂化轨道与键的特性杂化轨道通过形成和共用电子对,建立了化学键。

它们能够提供更好的重叠,增加键的强度和稳定性。

9. 杂化轨道的应用杂化轨道理论在有机化学、配位化学和分子生物学等领域具有广泛的应用。

它可以帮助我们解释各种化学现象和反应。

10. 小结通过本文对杂化轨道知识点的总结归纳,我们了解到杂化轨道理论可以解释分子形状和化学键的形成。

杂化轨道相关知识点

杂化轨道相关知识点

杂化轨道相关知识点
杂化轨道是化学中重要的概念之一,它是描述原子中电子轨道混合的一种方式。

杂化轨道可以解释分子的形状、键长和键角等性质,因此在化学中被广泛应用。

以下是杂化轨道相关的一些知识点:
1. 杂化轨道的定义:杂化轨道是由原子中不同的电子轨道混合形成的新的轨道。

2. 杂化轨道的类型:常见的杂化轨道有sp、sp2、sp3、sp3d、sp3d2等类型,它们分别由s、p、d电子轨道混合而成。

3. 杂化轨道的性质:杂化轨道的能量、形状和方向性都不同于原子中的电子轨道,它们可以描述分子中的sigma键和pi键。

4. 杂化轨道的应用:杂化轨道可以解释分子形状的异性体,例如乙烯和丙烯分子的C=C双键形成的sp2杂化轨道。

此外,杂化轨道还可以解释气体分子的氧化和还原反应。

5. 杂化轨道的局限性:杂化轨道是一种简化的模型,它没有考虑原子中电子运动的实际情况。

因此,它只是一种近似描述,不能完全解释分子中的所有性质。

总之,了解杂化轨道的基本概念和应用是化学学习中不可或缺的一部分,它可以帮助我们更好地理解分子的结构和性质。

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杂化轨道类型及分子空间立体构型

杂化轨道类型及分子空间立体构型

杂化轨道类型及分子空间立体构型查缺补漏小专题1一、杂化轨道类型与分子构型分子结构与极性1.中心原子的杂化轨道类型与分子的空间构型参与杂化的原子轨道分子构型示例杂化轨道类型SP 一个S轨道,一个P轨道直线形CH三CHCO2BeCL2SP2一个S轨道,两个P轨道平面三角形CH2=CH2BF3\BCL3\CH2OSP3一个S轨道三个P轨道正四面体CH4\CCL4\NH4+三角锥形NH3V形H2S\H2O判断杂化轨道类型的一般方法:(1)看中心原子有没有形成双键或叁键.如果全为单键,则是SP3杂化,如果有一个双键,是SP2杂化,如果有2个双键或一个叁键,是SP杂化.(2)没有填充电子的空轨道,一般不参与杂化,1对孤电子对占据1个杂化轨道.价层电子对互斥理论几种分子或离子的立体构型:分子或离子中心原子的孤电子对数分子或离子的价层电子对数杂化轨道类型键角分子或离子的立体构型名称CO2 0 2 SP 180 直线形SO2 1 3 SP2120 V形BF3 0 3 SP2120 平面三角形CO32-0 3 SP2120 平面三角形CH4 0 4 SP3109.28 正四面体形NH4 + 0 4 SP3109.28 正四面体NH3 1 4 SP3107 三角锥形H2O 2 4 SP3105 V形另:CH3+.中心原子的价层电子对数与分子立体构型有密切的关系.对ABm型化合物,中心原子A的价层电子对数n的计算方法:n=[A的价电子数+m(8-B的价电子数)]/2;主族元素来说,价电子数等于原子的最外层电子数,计算当B为H时将式中的8改成2.高考题中考查方式:1.CO2与SO2分子的立体结构分别是和。

2.在碳酸二甲酯分子中,碳原子采用的杂化方式有,O-C-O的键角约。

3.P的氢化物的分子构型为 .其中原子采取杂化.4. 用价层电子互斥理论推断SnBr2分子中Sn-Br键的键角 120°(填大于或小于或等于),石墨晶体中,每个碳原子通过杂化与周围碳原子成键.5.丙烯腈(H2C=CH-CH三N)分子中碳原子轨道杂化类型是.6.SiF4和SO32-的中心原子杂化类型是 ,ClO3-的空间构型为 .7.甲醛分子的空间构型是C原子的轨道杂化类型是1mol甲醛分子中§键的数目为 .。

杂化轨道知识点总结归纳

杂化轨道知识点总结归纳

杂化轨道知识点总结归纳杂化轨道是化学中一个非常重要的概念,它帮助我们理解分子的几何结构和键的性质。

本文将介绍杂化轨道的基本概念,包括杂化轨道的定义、杂化方式以及杂化轨道与分子几何结构的关系。

一、杂化轨道的定义杂化轨道是指在化学键形成过程中,原子轨道通过线性组合形成的新轨道。

原子轨道可以是具有不同能量和形状的s、p、d轨道,通过线性组合,就可以得到不同的杂化轨道。

二、杂化方式 1. sp杂化:最常见的杂化方式是sp杂化,它是s轨道和p轨道线性组合形成的。

这种杂化方式常见于碳原子的化学键形成过程中。

例如,在甲烷分子中,碳原子的一个2s轨道和三个2p轨道进行sp³杂化,形成四个sp³杂化轨道,用于与四个氢原子形成共价键。

2.sp²杂化:sp²杂化是指一个s轨道和两个p轨道的线性组合形成的。

这种杂化方式常见于碳原子形成双键的过程中。

例如,在乙烯分子中,碳原子的一个2s轨道和两个2p轨道进行sp²杂化,形成三个sp²杂化轨道,用于与两个碳原子和一个氢原子形成共价键。

3.sp杂化:sp杂化是指一个s轨道和一个p轨道的线性组合形成的。

这种杂化方式常见于碳原子形成三键的过程中。

例如,在乙炔分子中,碳原子的一个2s轨道和一个2p轨道进行sp杂化,形成两个sp杂化轨道,用于与一个碳原子和一个氢原子形成共价键。

三、杂化轨道与分子几何结构的关系杂化轨道的形成对分子的几何结构有重要的影响。

根据VSEPR理论,电子对排斥趋向于最大化分离,从而使得分子的几何结构更稳定。

通过杂化轨道的形成,原子之间形成更强的共价键,使得分子的几何结构更加稳定。

例如,在甲烷分子中,碳原子的四个sp³杂化轨道呈现出四面体的几何结构,使得四个氢原子均匀分布在碳原子周围。

这种排列方式最大化了电子对之间的排斥,使分子处于稳定状态。

在乙烯分子中,碳原子的三个sp²杂化轨道呈现出平面三角形的几何结构,使得两个碳原子之间形成双键,形成共面的平面结构。

杂化轨道知识点总结归纳

杂化轨道知识点总结归纳

杂化轨道知识点总结归纳一、杂化轨道的概念1.1 杂化轨道的定义杂化轨道是指原子中原有的原子轨道(包括s、p、d轨道)发生混合形成新的轨道。

这些新的轨道具有一定的方向性和能量,适应于描述共价键的性质。

1.2 杂化轨道的提出杂化轨道的概念最早由英国化学家Pauling在1931年提出。

根据量子力学理论,传统的原子轨道无法很好地解释分子结构和化学键的性质,于是Pauling提出了杂化轨道的理论,以解释化学键的构成和性质。

1.3 杂化轨道与混合轨道的区别杂化轨道是原子轨道的混合,而混合轨道是波函数的线性组合。

杂化轨道是为了解释分子中共价键的方向性而提出的,而混合轨道是为了解释分子的振动光谱而提出的。

二、杂化轨道的特点2.1 方向性杂化轨道具有一定的方向性,可以更好地描述化学键的方向。

例如sp杂化轨道能够更好地描述线性分子的形成。

2.2 能量杂化轨道的能量介于原子轨道之间,通常处于原子轨道能量的加权平均值。

2.3 杂化轨道的数量杂化轨道的数量等于原子轨道的数量。

例如,sp3杂化轨道是一个s轨道和三个p轨道的线性组合。

三、杂化轨道的类型3.1 sp杂化轨道sp杂化轨道是s轨道和p轨道的线性组合,形成两个等轨道。

这种杂化轨道通常适用于线性分子。

3.2 sp2杂化轨道sp2杂化轨道是s轨道和两个p轨道的线性组合,形成三个等轨道。

这种杂化轨道通常适用于三角平面分子。

3.3 sp3杂化轨道sp3杂化轨道是s轨道和三个p轨道的线性组合,形成四个等轨道。

这种杂化轨道通常适用于四面体分子。

3.4 dsp3杂化轨道dsp3杂化轨道是d轨道、s轨道和三个p轨道的线性组合,形成五个等轨道。

这种杂化轨道通常适用于八面体分子。

3.5 有机化合物中的杂化轨道有机化合物中的碳原子通常采用sp3、sp2和sp杂化轨道。

sp3杂化轨道用于描述碳的四面体构型,sp2杂化轨道用于描述碳的三角平面构型,sp杂化轨道用于描述碳的线性构型。

四、杂化轨道与分子几何构型4.1 线性分子线性分子通常采用sp杂化轨道进行描述。

杂化轨道的类型与分子空间构型

杂化轨道的类型与分子空间构型

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 120°3)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 杂化轨道杂化类型参与杂化的原子轨道杂化轨道数杂化轨道间夹角空间构型实例二、σ键和π键sp 型的三种杂化sp sp2 sp31 个 s + 1 个 p 1 个 s +2 个 p 1 个 s +3 个 p2 个 sp 杂化轨道3 个 sp2杂化轨道4 个 sp3杂化轨道0 01090 ’180 120 28直线正三角形正四面体BeCl2 2H2BF3 2 4 CH4, CCl4 ,C , C Hσ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σ键。

原子轨道发生杂化后形成的共价键也是σ键。

由于σ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σ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σ键。

中心原子杂化轨道类型

中心原子杂化轨道类型

中心原子杂化轨道类型
中心原子杂化轨道指的是当多个原子进入一个交互区域时,由空间选择性决定,原子或者量子粒子获得不同的原子杂化轨道。

其基本概念是受原子耦合、共价和质子耦合的影响,具有原子特征的杂化轨道被构建出来。

中心原子杂化轨道类型可分为以下几种:
•原子性杂化轨道:也叫s轨道,存在于原子量子数大于2的原子中,有弹性键和电荷
密度高,空间排斥能力强的特点,此轨道自身有三个自旋状态。

•共价杂化轨道:也叫p轨道,存在于原子量子数大于3的原子中,其具有很强的拓扑
特性,其中的原子可以形成两个不对称的双茚键,此轨道自身有五个自旋状态。

•质子耦合杂化轨道:也叫d轨道,存在于原子量子数大于4的原子中,主要是由四坐
标轨道所组成,具有斜角双键和四个氧角键的性质,此轨道自身有七个自旋状态。

•质子耦合-共价杂化轨道:也叫f轨道,存在于原子量子数大于5的原子中,具有斜角
双键和三个氧角键,其空间分布特性丰富多样,此轨道自身有九个自旋状态。

中心原子杂化轨道通过改变原子态来促使相近原子之间也会互相影响,并改变物质的性质。

在物理和化学过程中,杂化轨道作为空间本质上的原子结构,起着重要作用。

它能为分子或原子层中的激发轨道提供能量,以及在有机光电子学过程中发挥重要作用,影响光与分子反应的显著结果,如荧光等。

中学杂化轨道类型归纳

中学杂化轨道类型归纳

换个角度理解杂化轨道类型中学阶段学会简单的杂化类型判断,对d轨道参与杂化的不作要求,即仅限于sp、sp2、sp3三种类型的判断,就此三种杂化类型的判断方法作如下归纳。

1、取代法以中学常见的、熟悉的基础物质分子为原型,用其它原子或原子团取代原型分子中的部分原子或原子团,得到的新分子中心原子与原型分子对应的中心原子的杂化类型相同。

如:(1)CH3CH=CH2分子中C原子的杂化类型判断,看作乙烯基取代了甲烷分子中的一个H 原子,则甲基C原子为sp3杂化,也可看作甲基取代了乙烯分子中的一个H原子,故两个不饱和C原子均为sp2杂化;(2)(CH3)3N看作三个甲基取代了NH3分子中的三个H原子而得,所以其分子中N原子采用sp3杂化;(3)H2O2看作羟基取代了H2O分子中一个H原子,H2O2中O原子应为sp3杂化;(4)B(OH)3看作三个羟基取代了BF3中的F原子,可知B(OH)3中B原子为sp2杂化。

2、价电子对数计算法对于AB m型分子(A为中心原子,B为配位原子),分子的价电子对数可以通过下列计算确定:n=1/2(中心原子的价电子数-每个配位原子予中心原子提供的价电子数×m),配位原子中卤素原子、氢原子提供1个价电子,氧原子和硫原子按提供2个价电子计算;若为离子,须将离子电荷计算在内:n=1/2(中心原子的价电子数-每个配位原子提供的价电子数×SO42-的n=4,中心原子S原子为sp3杂化;NO3-的n=3,中心原子N原子为sp2杂化;ClO3-、ClO4-的n均为4,Cl原子均为sp3杂化(但离子空间构型不同,从价层电子对互斥模型看,前者为三角锥形,后者为正四面体型)。

这种方法不适用于结构模糊或复杂的分子、离子,如NO2+、H2B=NH2等的中心原子杂化类型学生就很难用该法进行判断,但可以从其它途径确定。

可以利用等电子体进行判定。

3、等电子原理应用等电子体具有相同的结构特征,则等电子体的中心原子的杂化类型相同。

杂化轨道类型及分子空间立体构型

杂化轨道类型及分子空间立体构型

杂化轨道类型及分子空间立体构型查缺补漏小专题1一、杂化轨道类型与分子构型分子结构与极性1.中心原子的杂化轨道类型与分子的空间构型杂化参与杂化的原子轨道分子构型示例轨道类型SP 一个S轨道,一个P轨道直线形CH三CHCO2BeCL2SP2一个S轨道,两个P轨道平面三角形CH2=CH2BF3\BCL3\CH2OSP3一个S轨道三个P轨道正四面体CH4\CCL4\NH4+三角锥形NH3V形H2S\H2O判断杂化轨道类型的一般方法:(1)看中心原子有没有形成双键或叁键.如果全为单键,则是SP3杂化,如果有一个双键,是SP2杂化,如果有2个双键或一个叁键,是SP杂化.(2)没有填充电子的空轨道,一般不参与杂化,1对孤电子对占据1个杂化轨道.价层电子对互斥理论几种分子或离子的立体构型:分子或离子中心原子的孤电子对数分子或离子的价层电子对数杂化轨道类型键角分子或离子的立体构型名称CO20 2 SP 180 直线形SO21 3 SP2120 V形BF3 0 3 SP2120 平面三角形CO3 2-0 3 SP2120 平面三角形CH 4 0 4 SP3109.28 正四面体形NH 4+ 0 4 SP3109.28 正四面体NH 3 1 4 SP3107 三角锥形H2O2 4 SP3105 V形另:CH3+.中心原子的价层电子对数与分子立体构型有密切的关系.对ABm型化合物,中心原子A的价层电子对数n的计算方法:n=[A的价电子数+m(8-B的价电子数)]/2;主族元素来说,价电子数等于原子的最外层电子数,计算当B为H时将式中的8改成2.高考题中考查方式:1.CO2与SO2分子的立体结构分别是和。

2.在碳酸二甲酯分子中,碳原子采用的杂化方式有,O-C-O的键角约。

3.P的氢化物的分子构型为 .其中原子采取杂化.4. 用价层电子互斥理论推断SnBr2分子中Sn-Br键的键角120°(填大于或小于或等于),石墨晶体中,每个碳原子通过杂化与周围碳原子成键.5.丙烯腈(H2C=CH-CH三N)分子中碳原子轨道杂化类型是.6.SiF4和SO32-的中心原子杂化类型是,ClO3-的空间构型为 .7.甲醛分子的空间构型是C原子的轨道杂化类型是1mol甲醛分子中§键的数目为 .Welcome To Download !!!欢迎您的下载,资料仅供参考!。

高中杂化轨道判断技巧

高中杂化轨道判断技巧

高中杂化轨道判断技巧在化学学习中,杂化轨道是一个重要的概念。

杂化轨道是指原子中的原子轨道混合形成的新轨道。

它们是描述分子中化学键的形成和分子形状的重要工具。

在高中化学中,杂化轨道的理解和判断是非常重要的。

本文将介绍几种高中杂化轨道判断技巧,帮助学生更好地理解和掌握杂化轨道的概念。

一、杂化轨道的定义在杂化轨道的理解上,首先需要清楚其定义。

在原子中,电子在原子轨道中运动。

当原子形成化学键时,电子需要从一个原子轨道转移到另一个原子轨道。

在这个过程中,电子需要在原子轨道之间进行混合,形成新的混合轨道。

这些混合轨道被称为杂化轨道。

杂化轨道是一种新的轨道,它的形状和能量都不同于原来的原子轨道。

二、杂化轨道的种类在杂化轨道的判断上,需要了解不同种类的杂化轨道。

常见的杂化轨道有sp、sp2、sp3、sp3d、sp3d2等。

其中,sp杂化轨道是指原子中的一个s轨道和一个p轨道混合形成的轨道;sp2杂化轨道是指原子中的一个s轨道和两个p轨道混合形成的轨道;sp3杂化轨道是指原子中的一个s轨道和三个p轨道混合形成的轨道;sp3d杂化轨道是指原子中的一个s轨道、三个p轨道和一个d轨道混合形成的轨道;sp3d2杂化轨道是指原子中的一个s轨道、三个p轨道和两个d轨道混合形成的轨道。

三、杂化轨道的判断技巧在学习杂化轨道的过程中,有几种常见的判断技巧,有助于学生更好地理解和掌握杂化轨道的概念。

1. 判断杂化轨道的种类判断杂化轨道的种类需要根据原子的电子数和化学键的数量。

在判断sp杂化轨道时,原子中有两个电子,化学键数量为1;在判断sp2杂化轨道时,原子中有三个电子,化学键数量为2;在判断sp3杂化轨道时,原子中有四个电子,化学键数量为3;在判断sp3d杂化轨道时,原子中有五个电子,化学键数量为4;在判断sp3d2杂化轨道时,原子中有六个电子,化学键数量为5。

2. 判断杂化轨道的形态判断杂化轨道的形态需要根据杂化轨道的种类和分子的几何形状。

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中学杂化轨道类型归纳
杂化轨道理论的引进是为了更好的解释有关分子的空间构型和分子的相关性质,其核心思想是多原子分子中心原子将能级相近、能量较低的价层轨道相互作用,重新组合、再分配,构建成新的轨道,即杂化轨道,轨道杂化的目的是为了更有利于原子成键,成键时能力更强,有利于分子的形成。

这部分知识较抽象,理论性强,学生在应用上有很大的难度。

通过对学生的错误分析,我认为关键是中心原子的杂化类型能否准确判断,杂化类型判断正确,结合分子组成、价层电子对互斥理论,就容易解决分子构型、分子性质的相关问题。

从考试说明中不难看出,考核要求是简单的杂化类型判断,对d轨道参与杂化的不作要求,即仅限于sp、sp2、sp3三种类型的判断,就此三种杂化类型的判断方法作如下归纳。

1、取代法
以中学常见的、熟悉的基础物质分子为原型,用其它原子或原子团取代原型分子中的部分原子或原子团,得到的新分子中心原子与原型分子对应的中心原子的杂化类型相同。

如:
(1)CH3CH=CH2分子中C原子的杂化类型判断,看作乙烯基取代了甲烷分子中的一个H原子,则甲基C原子为sp3杂化,也可看作甲基取代了乙烯分子中的一个H原子,故两个不饱和C原子均为sp2杂化;
(2)(CH3)3N看作三个甲基取代了NH3分子中的三个H原子而得,所以其分子中N原子采用sp3杂化;
(3)H2O2看作羟基取代了H2O分子中一个H原子,H2O2中O原子应为sp3杂化;
(4)B(OH)3看作三个羟基取代了BF3中的F原子,可知B(OH)3中B原子为sp2杂化。

2、价电子对数计算法对于AB m型分子(A为中心原子,B为配位原子),分子的价电子对数可以通过下列计算确定:n=1/2(中心原子的价电子数-每个配位原子予中心原子提供的价电子数×m),配位原子中卤素原子、氢原子提供1个价电子,氧原子和硫原子按提供2个价电子计算;若为离子,须将离子电荷计算在内:n=1/2(中心原子的价电子数-每个配位原子提供的价电子数×m±离子电荷数),阳
43
-的n=3,中心原子N原子为sp2杂化;ClO
3-、ClO
4
-的n均为4,Cl原子均为sp3杂化(但离子空间构型不同,从价层电子对互斥模型看,
前者为三角锥形,后者为正四面体型)。

这种方法不适用于结构模糊或复杂的分子、离子,如NO2+、H2B=NH2等的中心原子杂化类型学生就很难用该法进行判断,但可以从其它途径确定。

3、等电子原理应用
等电子体具有相同的结构特征,则等电子体的中心原子的杂化类型相同。

用此方法将结构模糊或复杂的分子、离子转化成熟悉的等电子体,然后进行确定。

如NO2+、H2B=NH2分别与CO2、CH2=CH2互为等电子体,而CO2、CH2=CH2中心原子C原子分别为sp、sp2杂化,则NO2+中心原子N原子为sp杂化,H2B=NH2中心原子B、N原子均为sp2杂化。

4、价键直查法
从杂化轨道理论可知,原子之间成键时,未杂化轨道形成键,杂化轨道形成键,若未参与成键,剩余的必然是杂化轨道上的孤对电子。

在能够明确结构式的分子、离子中心原子杂化类型分析时,可直接用下式判断:杂化轨道数n=中心原子的σ键数+中心原子的孤电子对数(多重键中只有一个σ键,其余均为π键),可方便找到中心原子的杂化类型。

如:
(1)SiF4分子中Si原子轨道杂化类型分析,基态Si原子有4个价电子,与4个F原子恰好形成4个σ键,无未成键电子,n=4,则SiF4分子中Si原子采用sp3杂化;
(2)基态C原子有4个价电子,在HCHO分子中,C原子与2个H原子形成2个σ键,与O原子形成C=O双键,C=O双键中有1个σ键、1个π键,C原子无剩余价电子,n=3,则HCHO分子中C原子采用sp2杂化;
(3)三聚氰胺中有两种环境的N原子,环外N原子形成3个σ键,用去基态N原子5个价电子中的3个,余下1个孤电子对,n=4,则环外N原子采用sp3杂化,环内N原子形成2个σ键、1个π键,用去基态N原子5个价电子中的3个,余下1个孤电子对,n=3,则环内N原子采用sp2杂化。

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