杂化:什么是“原子杂化轨道”？为什么要杂化？

1.什么是“原子杂化轨道”？为什么要杂化？

若干类型不同而能量相近的原子轨道相互混杂，成分相同的新轨道，杂化轨道与其他原子轨道重叠时形成σ共价键。原子在形成分子的过程中，为了使所成化学键强度更大，总趋向于将原来的原子轨道进一步线性组合，以形成新的原子轨道。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，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。4个C-H共价键是完全等同的，1928年鲍林（Pauling）提出了杂化轨道概念[1]，能量相近的不同类型的几个原子轨道在成键时，成为相同数目、能量相等的新轨道，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，如三氯化硼(BCl3)分子中B有sp2杂化轨道，即由1个s轨道和2个p轨道组合成3个sp2杂化轨道，在过渡金属化合物中还有d轨道参与的sp3d和sp3d2杂化轨道等，至于乙烯和乙炔分子中的双键和三键的形成，又提出了σ键和π键的概念，如把两个成键原子核间联线叫键轴。的方式重叠成键”称为σ键，把原子轨道沿键轴方向。称为π键，例如在乙烯(CH2= CH2)分子中有碳碳双键(C=C)。碳原子的激发态中2px，这3个轨道能量相等，这3个sp2杂化轨道中有2个轨道分别与2个H原子形成σ单键。还有1个sp2轨道则与另一个C的sp2轨道形成头对头的σ键，同时位于垂直方向的pz轨道则以肩并肩的方式形成了π键，也就是说碳碳双键是由一个σ键和一个π键组成。即双键中两个键是不等同的，π键原子轨道的重叠程度小于σ键。所以含有双键的烯烃很容易发生加成反应，乙炔分子(C2H2)中有碳碳叁键(HC≡CH)。

2.怎么判断是以sp几杂化成键的？

根据公式k=m+n判断。与中心原子结合的原子数(此时n是H2S中的2)(中心原子:就是分子形成是被当做中心的原子，H2S的中心原子为S)m=(e-nd)/2m:孤电子对数(指未成键电子)e:中心原子价电子数(价电子数就是最外层电子数，S的e=6)n:和上面的n是同一个值d:与中心原子结合的原子最多能接收的电子数(与中心原子结合的原子指H原子，此处d=1)于是，H2S的k=m+n=2+(6-2*1)/2=4 故H2S是sp3杂化拓展资料：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.sp杂化:sp杂化是指由原子的一个ns和一个np轨道杂化形成两个sp杂化轨道，形成σ键。原子以一个ns和两个np轨道杂化，形成三个能量相同sp2杂化轨道，每个杂化轨道各含1/3s成分和2/3p成分。由一个ns和三个np轨道杂化形成四个能量等同的sp3杂化轨道。

3.常见SP,SP2,SP3杂化例子

例如BeCl₂BeCl₂。基态Be的外层电子构型为2s²在成键时先发生激发：成为激发态2s²形成两个sp杂化轨道;每个杂化轨道中各有一个未成对电子。所形成的BeCl₂，例如乙烯;杂化形式;碳原子在形成乙烯分子时：每个碳原子的2s轨道与两个2p轨道发生杂化。杂化轨道相似，在空间以碳原子为中心指向平面三角形的三个顶点;未杂化的一个2p轨道则垂直与杂化轨道的平面，CH₄。基态C原子只有两个未成对电子;在H的影响下;C的1个2s轨道和3个 2p轨道进行sp³。杂化轨道中各有一个未成对电子，C用4个sp3杂化轨道分 别与4个H的1s轨道重叠形成4个σ键;生成的CH₄，的几何构型为正四面体;扩展资料1、杂化的发生条件（1）原子轨道的杂化只有在形成分子的过程中才会发生，（2）能量相近的原子轨道间才能发生杂化;np与nd或(n-1)d;2、苯环中的每个碳原子采用sp²。每个碳原子都有一未参加杂化的p轨道。

4.杂化类型怎么计算

杂化轨道理论（Hybrid Orbital Theory）是1931年由鲍林（Pauling L）等人在价键理论的基础上提出，它实质上仍属于现代价键理论，但是它在成键能力、分子的空间构型等方面丰富和发展了现代价键理论。在成键的过程中，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，组成数目相等的新原子轨道，这种轨道重新组合的方式称为杂化（Hybridization），杂化后形成的新轨道称为杂化轨道（Hybrid Orbital）扩展资料：杂化轨道判断1、判断中心原子的孤电子对的数量2、找出与中心原子相连的原子数（即形成的σ键的数量）3、若二者相加等于2，那么中心原子采用SP2杂化；若等于4、那么中心原子采用SP3杂化。

5.什么是杂化轨道

杂化轨道理论（Hybrid Orbital Theory）是1931年由鲍林（Pauling L）等人在价键理论的基础上提出，它实质上仍属于现代价键理论，但是它在成键能力、分子的空间构型等方面丰富和发展了现代价键理论。在成键的过程中，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，组成数目相等的新原子轨道，这种轨道重新组合的方式称为杂化（Hybridization），杂化后形成的新轨道称为杂化轨道（Hybrid Orbital）扩展资料：杂化轨道判断1、判断中心原子的孤电子对的数量2、找出与中心原子相连的原子数（即形成的σ键的数量）3、若二者相加等于2，那么中心原子采用SP杂化；若等于3，那么中心原子采用SP2杂化；若等于4、那么中心原子采用SP3杂化。如乙烯，碳原子为中心原子，与其连接的原子数为3，同时碳的4个价电子均成键（3个σ键加1个π键），故孤对电子对数为零，所以0+3=3，采取SP2杂化；如氧化氢，氧原子为中心原子，与氧原子相连的原子数为2，同时氧剩余两对孤对电子，所以2+2=4，采用sp3杂化。参考资料来源：百度百科-杂化轨道

6.水的杂化示意图

水分子中的氧原子为不等性的sp3杂化。有人认为氧原子不杂化也可以和两个氢原子成西格玛键，扩展资料在成键的过程中，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），重新分配能量和确定空间方向，组成数目相等的新原子轨道，这种轨道重新组合的方式称为杂化(Hybridization)，杂化后形成的新轨道称为杂化轨道(Hybrid Orbital)。杂化轨道的角度函数在某个方向的值比杂化前的大得多。

7.O3为何是sp2杂化?

氧原子电子构型是2S2 2P4。共扼π键电子云密度并不均匀，所以一个是＋2/3价，可通过分析SO2中S的杂化方式为SP2杂化推知，也可直接计算中心氧原子上的孤电子对数为(6-2x2)/2=1，再结合sigma键电子对为2，一共3个价层电子对推出SP2。乙烯是最普遍的sp2杂化形式，碳原子在形成乙烯分子时，每个碳原子的2s轨道与两个2p轨道发生杂化，其形状与sp3杂化轨道相似，在空间以碳原子为中心指向平面三角形的三个顶点。未杂化的一个2p轨道则垂直与杂化轨道的平面。三个sp2杂化轨道与未杂化的一个2p轨道各有一个未成对电子。两个碳原子分别以一个sp2杂化轨道互相重叠形成键，两个碳原子的另外两个sp2杂化轨道分别与氢原子结合。