如何解释分子中的杂化轨道主要是sp3,sp2和sp,还有π键和δ键,
来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2025/01/11 13:47:48
如何解释分子中的杂化轨道主要是sp3,sp2和sp,还有π键和δ键,
如何解释分子中的杂化轨道
主要是sp3,sp2和sp,还有π键和δ键,
如何解释分子中的杂化轨道主要是sp3,sp2和sp,还有π键和δ键,
根据原子轨道重叠部分的对称性,可将共价键分为σ键,π键和δ键,这个解释起来比较麻烦,下面的两个链接是σ键和π键的
δ键是一个原子的d轨道与另外一个原子的相匹配的d轨道(例如dxy与dxy)以"面对面"的方式重叠(通过键轴有两个节面),所成的键就称为δ键.这样说你可能不明白,具体的知识在高教社无机化学第三版第6章
碳原子在成键时,能量相近的2s轨道中的一个电子跃迁到2pz轨道中,然后一个2s轨道和3个2p轨道进行杂化(混合起来再重新分配),形成4个能量相等的杂化轨道,称为sp3杂化轨道,其能量稍高于2s轨道,稍低于2p轨道.为使成键电子之间的排斥力最小,最稳定,4个sp3杂化轨道在空间排布是以C原子为中心,4个轨道分别指向正4面体的4个顶点,使sp3轨道具有方向性,两个轨道对称轴之间的夹角为109.5°
sp2杂化是一个2s轨道与2个2p轨道进行杂化,重新组合成3个相等的sp2杂化轨道,3个相等的sp2杂化轨道对称的分布在C原子的周围,且处于同一个平面上,对称轴之间的夹角为120°,每个C原子余下的一个未参与杂化的p轨道,其对称轴垂直与sp2杂化轨道对称轴所在的平面
sp杂化是一个2s轨道与1个2p轨道进行杂化,重新组合成2个相等的sp杂化轨道,这两个sp杂化轨道的对称轴形成180°夹角,空间分布的几何形状是直线形的,两个sp杂化轨道的对称轴处于一条直线上.每个C原子还余下两个价电子处于不参与杂化的p轨道,而且两个p轨道的对称轴相互垂直并都垂直于sp杂化轨道对称轴所在的直线,即如果sp轨道在x轴上,则那两个p轨道分布在y轴和z轴上.
呼,好累,
杂化轨道主要是无机里面的内容,确切的说是和配位化学有关系。我们说原子核外有轨道,能级从低到高,那么最内层为基态,能量最低,往外就叫激发态。当分子间结合时会以一定的轨道结合,也就是杂化,形成σ键,π键或者σ-π协同成键。轨道一般有s、p、d、f等这几种,具体内容比较难理解,你可以看看有关的书——无机化学、配位化学,上面有很详细的解答。...
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杂化轨道主要是无机里面的内容,确切的说是和配位化学有关系。我们说原子核外有轨道,能级从低到高,那么最内层为基态,能量最低,往外就叫激发态。当分子间结合时会以一定的轨道结合,也就是杂化,形成σ键,π键或者σ-π协同成键。轨道一般有s、p、d、f等这几种,具体内容比较难理解,你可以看看有关的书——无机化学、配位化学,上面有很详细的解答。
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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,按电子排布规律,2个s电子是已配对的,只有2个p电子未成对,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。那末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...
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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,按电子排布规律,2个s电子是已配对的,只有2个p电子未成对,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。那末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。而实验证明:CH4分子中,4个C-H共价键是完全等同的,键长为114pm,键角为109.5°。BCl3,BeCl2,PCl3等许多分子也都有类似的情况。为了解释这些矛盾,1928年Pauling提出了杂化轨道概念,丰富和发展了的价键理论。他根据量子力学的观点提出:在同一个原子中,能量相近的不同类型的几个原子轨道在成键时,可以互相叠加重组,成为相同数目、能量相等的新轨道,这种新轨道叫杂化轨道。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,C位于正四面体中心,4个H位于四个顶角。
杂化轨道种类很多,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,在氯化铍(BeCl2)中有sp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。以上几例都是阐明了共价单键的性质,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,把原子轨道沿键轴方向“头碰头”的方式重叠成键,称为σ键。把原子轨道沿键轴方向“肩并肩”的方式重叠,称为π键。例如在乙烯( )分子中有碳碳双键(C=C),碳原子的激发态中2px,2py和2s形成sp2杂化轨道,这3个轨道能量相等,位于同一平面并互成120℃夹角,另外一个pz轨道未参与杂化,位于与平面垂直的方向上。碳碳双键中的sp2杂化如下所示。
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,π键不稳定,容易断裂,所以含有双键的烯烃很容易发生加成反应,如乙烯(H2C=CH2)和氯(Cl2)反应生成氯乙烯(Cl—CH2—CH2—Cl)。
乙炔分子(C2H2)中有碳碳三键(HC≡CH),激发态的C原子中2s和2px轨道形成sp杂化轨道。这两个能量相等的sp杂化轨道在同一直线上,其中之一与H原子形成σ单键,另外一个sp杂化轨道形成C原子之间的σ键,而未参与杂化的py与pz则垂直于x轴并互相垂直,它们以肩并肩的方式与另一个C的py,pz形成π键。即碳碳三键是由一个σ键和两个π键组成。这两个π键不同于σ键,轨道重叠也较少并不稳定,因而容易断开,所以含三键的炔烃也容易发生加成反应。
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