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  [组图]杂化轨道理论详解         ★★★ 【字体:
杂化轨道理论详解
作者:佚名    文章来源:本站原创    点击数:6028    更新时间:2011-5-27    
  一、杂化轨道概念
  1、在形成多原子分子的过程中,中心原子的若干能量相近的原子轨道重新组合,形成一组新的轨道,这个过程叫做轨道的杂化,产生的新轨道叫做杂化轨道。
  形成CH4分子时,中心碳原子的 2s 和 2px, 2py, 2pz等四条原子轨道发生杂化,形成一组(四条)新的杂化轨道,即 4 条 杂化轨道,这些杂化轨道不同于 s 轨道,也不同于 p 轨道,有自己的波函数、能量、形状和空间取向。
  2、杂化轨道的数目, 形状, 成分和能量
  在杂化过程中形成的杂化轨道的数目等于参加杂化的轨道的数目. CH4 中参加杂化的有 2s, 2px, 2py, 2pz 4条原子轨道, 形成的杂化轨道也是 4 条: 4 条完全相同的 杂化轨道.
  杂化实质是波函数Ψ线性组合, 得到新的波函数, 即杂化轨道的波函数. 例如: s 和 px 杂化, 产生两个杂化轨道, 分别用Φ1和Φ2表示
  
  杂化轨道中有波函数,当然也有自身的轨道角度分布:
  

  在sp杂化轨道中, s 和 p 的成份各 1/2, 杂化中, s 占1/3,p占2/3。
  p 的成份大时,轨道分布向某方向集中,s 无方向性,故 比sp集中,在成键时重叠程度较大,键较强,体系能量低,这就是杂化过程的能量因素。
  s 和 p 之间形成的杂化轨道,其能量高于 s ,低于 p ,但p 的成份越多能量越高。
      
  二、用杂化轨道理论解释构型
  1、sp杂化
  BeCl2 分子 直线形,用杂化轨道理论分析其成键情况,说明直线形的原因。 Be: sp 杂化:

  2 条sp杂化轨道是直线形分布,分别与 2 个 Cl 的3p轨道成键,故分子为直线形。


  
  二氧化碳,直线形 C sp 杂化 ,C 与 O 之间 sp-2px 两个键, 所以, O-C-O 成直线形。
  C中未杂化的py与两侧 O 的两个py沿纸面方向成大π键, C 中未杂化的pz与两侧 O 的pz沿垂直于纸面的方向成π键,故 CO2 中,

 
  2、sp3杂化
  BCl3 平面三角形构型, B的 3 个杂化轨道呈三角形分布,分别与 3 个 Cl 的 3p 成σ键,分子构型为三角形。属于 杂化

 
  3、杂化
 

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