什么叫杂化.doc

化学辅导系列
第四讲什么叫杂化?
周小辉
一、什么叫“杂化”与“杂化轨道”?
原子轨道在成键过程中并不是一成不变的。同一原子中能量相近的某些原子轨道,在成键过程中重新组合成一系列能量相等的新轨道,而改变了原有的轨道状态,这一过程叫“杂化”,所形成的新轨道叫杂化轨道。
为什么原子轨道要杂化形成杂化轨道?
近代物理实验技术的发展,测定了许多分子的空间结构,如水分子中O—°,甲烷形成四个稳定的CH键,键间的夹角为109°28´,
但根据原子的电子层结构C(1s22s22p2) ,只有 2个未成对的p电子,只能形成两个共价键,而且键角应该是大约90°,对于水分子来说,两个O—H键间的夹角也应该是大约90°,这些分析显然与实验事实不符,实际上,不仅是H2O和CH4,还有许多分子的键角都不是90°,而且能形成比用原有的原子轨道成键还更稳定的化学键。
为了更好地解释分子的实际空间构型和稳定性,鲍林在“电子配对”假设的基础上,提出了“轨道杂化理论”。
二、sp型杂化
一个s 轨道和一个p轨道间的杂化叫sp杂化,杂化结果,可得到2个sp杂化轨道。一个s 轨道和二个p轨道间的杂化叫sp2杂化,杂化结果,可得到3个sp2杂化轨道。一个s 轨道和三个p轨道间的杂化叫sp3杂化,杂化结果,可得到4个sp3杂化轨道。即几个原子轨道之间的杂化,只能得到几个杂化轨道。
杂化方式杂化轨道数杂化轨道之间的夹角
sp 2 180°
sp2 3 120°
sp3 4 109°28´
一个杂化轨道示意图

1、sp杂化:如BeCl2的形成示意图:
为直线型分子,Be原子为sp杂化。
2、sp2杂化:如BF3的四个原子均在同一平面内(有实验测得),键角120°,且三个键角是等同的。

B原子1s22s22p1,电子激发,1s22s12