物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)-雜化軌道理論（應(yīng)用化學(xué)課件）

sp3雜化、等性雜化和不等性雜化sp3雜化

1.定義：同一原子由1個(gè)ns軌道和3個(gè)np軌道混雜，形成4個(gè)等同的雜化軌道的過(guò)程，稱(chēng)sp3雜化。例如CH4，正四面體構(gòu)型，鍵角109?28′，C：1s22s22p2

2.雜化軌道成分：每個(gè)軌道分別含有1/4的s成分和3/4的p成分。4.常見(jiàn)分子：CH4、CCl4、CF4、SiH4、SiCl4、GeCl4等。3.sp3雜化分子的幾何構(gòu)型----正四面體CH4的形成

2.不等性雜化：由于有孤對(duì)電子的存在，中心原子經(jīng)sp3雜化后，形成4個(gè)不完全等同的雜化軌道，即為不等性雜化。例如NH3,H2O分子等。1.等性雜化：以上所講的sp、sp2、sp3三種雜化軌道類(lèi)型中，每種類(lèi)型形成的各個(gè)雜化軌道的形狀和能量完全相同，所含s軌道和p軌道的成分也相等，故這類(lèi)雜化被稱(chēng)為等性雜化。10445’NH3分子H2O分子等性雜化和不等性雜化2.不等性雜化

如NH3分子,實(shí)測(cè)三角錐型，鍵角107°18′，N：1s22s22p3其中3個(gè)雜化軌道中各有1個(gè)成單電子，第4個(gè)雜化軌道則被成對(duì)電子所占有。由于成對(duì)電子沒(méi)有參與成鍵，則離核較近，對(duì)另外三個(gè)雜化軌道有排斥作用，因此鍵角107°18′小于正四面體的109?28′，結(jié)構(gòu)為三角錐型。NH3分子形成NH3分子三角錐型小結(jié)：1、sp3雜化及其分子構(gòu)型2、等性雜化和不等性雜化雜化類(lèi)型與分子幾何構(gòu)型sp雜化、sp2雜化

sp雜化1.定義：同一原子的1個(gè)s軌道和1個(gè)p軌道之間進(jìn)行的雜化，形成2個(gè)等價(jià)的sp雜化軌道。

以BeCl2為例說(shuō)明。Be：1s22s2

雜化類(lèi)型與分子幾何構(gòu)型Cl--Be--Cl2.雜化軌道成分：每個(gè)雜化軌道分別含有1/2的s成分和1/2的p成分。介紹由s軌道和p軌道參與雜化的三種方式，即sp，sp2，sp3雜化以及等性雜化和不等性雜化。氣態(tài)BeCl2是一個(gè)直線(xiàn)形分子，鍵角180°，兩個(gè)Cl-Be鍵的鍵長(zhǎng)和鍵能都相等。3.sp雜化分子的幾何構(gòu)型----直線(xiàn)形4.常見(jiàn)分子：BeCl2、HgCl2

，CO2等。sp雜化分子的形成

sp2雜化

1.定義：同一原子的1個(gè)ns軌道和2個(gè)np軌道雜化形成3個(gè)等同的雜化軌道的過(guò)程。

例如：BF3

平面正三角形

B：1s22s22p1

2.雜化軌道成分：每個(gè)雜化軌道分別含有1/3的s成分和2/3的p成分。sp2雜化軌道間的夾角為120?，3個(gè)雜化軌道指向正三角形的3個(gè)頂點(diǎn)。3個(gè)F原子與B原子形成3個(gè)σ鍵。BF3為平面正三角形的幾何構(gòu)型，B原子位于中心。3.sp2雜化分子的幾何構(gòu)型----平面正三角形120B4.常見(jiàn)分子：BF3、NO3-

、BCl3等。

BF3分子的形成

小結(jié)：

1.sp雜化及其分子幾何構(gòu)型

2.sp2雜化及其分子幾何構(gòu)型雜化軌道理論小結(jié)雜化類(lèi)型spsp2sp3雜化軌道構(gòu)型直線(xiàn)形平面正三角形四面體形雜化軌道中孤電子對(duì)數(shù)０００１２分子幾何構(gòu)型直線(xiàn)形平面正三角形正四面體三角錐V形實(shí)例BeCl2CO2BF3SO3CH4、CCl4SiH4NH3H2O鍵角180?120?109?28’107?18’104?45’sp雜化、sp2雜化、sp3雜化練習(xí)：請(qǐng)用雜化軌道理論解釋?zhuān)築F3分子的幾何構(gòu)型是平面正三角形，但NF3分子的幾何構(gòu)型卻是三角錐型。

解答：

BF3B：1s22s22p1sp2等性雜化NF3

N：1s22s22p3sp2不等性雜化

討論解釋H2O的分子構(gòu)型為V形解答：H2O分子，V形，鍵角104?45′，O：2s22p4

H2O為兩對(duì)孤電子對(duì)，對(duì)成鍵電子對(duì)的排斥，鍵角被壓得更小，故為104?45′。10445’H2O分子形成H2O分子V形雜化軌道理論概述價(jià)鍵理論的局限性

不能很好地說(shuō)明多原子分子的價(jià)鍵形成和幾何構(gòu)型。

如CH4C原子的電子排布是1s22s22p2，p軌道上只有2個(gè)未成對(duì)電子。按照價(jià)鍵理論，與H原子只能形成2個(gè)C—H鍵。實(shí)際上形成四個(gè)C－H鍵′正四面體形雜化軌道理論鮑林引入雜化軌道概念，形成雜化軌道理論雜化軌道理論要點(diǎn)1、某原子成鍵時(shí)，在鍵合原子的作用下，原子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有可能發(fā)生變化，主要有兩個(gè)方面:①電子激發(fā)；將其價(jià)電子層成對(duì)電子中的1個(gè)電子激發(fā)到鄰近的空軌道上。

②價(jià)層中能級(jí)相近的原子軌道“混雜”起來(lái)并重新組成一組新的軌道（稱(chēng)雜化軌道），這一過(guò)程稱(chēng)軌道的雜化。CH4分子C：1s22s22p2

2.同一原子中能級(jí)相近的n個(gè)原子軌道，雜