南昌大學(xué)無機與分析化學(xué)-資料下載頁
2025-01-13 12:50本頁面
【正文】 C[He]2s22p2， C原子經(jīng)激發(fā) 、 雜化 ， 形成 4個 sp3雜化軌道 。 每一個 sp3雜化軌道都含有 1/4的 s成分和 3/4的 p成分 ， 軌道之間的夾角為 ?。 4個 sp3雜化軌道 C原子不同雜化軌道的特點： (1)所用 p軌道數(shù)目不同： sp3雜化動用了 3個 p軌道，甲烷的四個鍵完全相同，均為 σ鍵； sp2雜化動用了 2個 p軌道， 形成一個 σ鍵，另一個未雜化的 p軌道與另一個 C原子未雜化的 p軌道交疊，形成一個 π鍵； sp雜化動用了 1個 p軌道，另兩個未雜化的 p軌道與另一個 C原子未雜化的 p軌道重疊形成兩個互相垂直的 π鍵。 C原子雜化軌道示意圖 + + sp 雜化軌道 + + + 120 o sp2雜化軌道 sp3雜化軌道 (2)立體結(jié)構(gòu)不同： sp3雜化為正四面體結(jié)構(gòu) sp2雜化為平面型結(jié)構(gòu) sp雜化為線型結(jié)構(gòu) 分 子 C2H6 C2H4 C2H2 雜化軌道 sp3 sp2 sp C— C鍵 /pm 154 134 120 C— H鍵 /pm 111 110 108 C— C總鍵能 /kJ?mol?1 346 610 835 (3)鍵長鍵角不同： 3. 不等性雜化 等性雜化 在前面幾例中，每一雜化軌道均為一個單電子，雜化軌道的 s、 p 、 d 等 成分均相等，這類雜化稱等性雜化 。 不等性雜化 當(dāng)參與雜化的軌道不僅有單電子還有成對電子時，各軌道的 s、 p 、 d等 成分不完全相等，這類雜化稱為 不等性雜化 。 如 NH3： N[He]2s22p3 由于孤對電子的斥力，使鍵角從 ?壓縮為 ?。 ? ? ? ? ? 2s 2p sp3雜化 ? ? ? ? ? 四個 sp3雜化 N H H H ? ? 由于兩對孤對電子的斥力，使鍵角從 ?壓縮為 ?。 sp3雜化 2s 2p ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 四個 sp3雜化 ? ? O H H ? ? ? ? 又如 H2O： O[He]2s22p4 在中心原子配位數(shù)較大的分子中還有 d軌道參與雜化，如 sp3dd2sp sp3d、 dsp2等各種雜化形式。 在第八章配位化學(xué)中，中心原子以空軌道雜化接受配體提供的孤對電子，也是等性雜化。 Ⅵ A： O、 S、 Se等化合物多為不等性 sp3雜化 ,兩對孤對子，為 V型結(jié)構(gòu)： 如 OF H2S、 H2Se等； Ⅴ A： N、 P、 As等化合物多為不等性 sp3雜化 ,一對孤對電子， 為三角錐型結(jié)構(gòu) ： 如 NF PH PCl AsH3等； Ⅳ A： C、 Si、 Ge等化合物多為等性 sp3雜化，正四面體型結(jié)構(gòu)： 如 CH SiH GeH4等； Ⅲ A： B、 Al等化合物多為等性 sp2雜化，平面三角型結(jié)構(gòu) ： 如 BF AlCl3等； IIA 、 IIB：其共價化合物為等性 sp雜化，直線型結(jié)構(gòu) ： 如 BeCl HgCl2等； 一般有 雜化軌道理論能很好地說明共價分子中形成的化學(xué)鍵以及共價分子的空間構(gòu)型。但是，對于一個新的或人們不熟悉的簡單分子，其中心原子原子軌道的雜化形式往往是未知的，因而就無法判斷其分子空間構(gòu)型。這時，人們往往先用 VSEPR理論預(yù)測其分子空間構(gòu)型，而后通過價電子對的空間排布確定中心原子雜化類型，再確定其成鍵狀況。 例 78 判斷下列分子的空間構(gòu)型和中心原子的雜化軌道類型： NH4+、 PCl SO2 和 BrF2+ 解： 分子 NH4+ PCl3 SO2 BrF2+ 孤電子對 n (5?1?4?1)/2=0 (5?3?1)/2=1 (6?2?2)/2=1 (7?1?2?1)/2=2 VP = m+n 4 4 3 4 VP空間排布 正四面體形 正四面體形 平面三角形 正四面體形 雜化軌道類型 sp3 sp3 sp2 sp3 分子空間構(gòu)型 正四面體形 三角錐形 V形 V形
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