碳原子軌道的雜化

關(guān)于碳原子軌道的雜化第1頁(yè)，講稿共14頁(yè)，2023年5月2日，星期三2內(nèi)容回顧第一節(jié)價(jià)鍵理論

形成共價(jià)鍵時(shí)鍵合原子雙方各提供一個(gè)自旋方式相反的未成對(duì)價(jià)電子配對(duì)形成共價(jià)鍵；成鍵雙方的原子軌道盡可能最大程度地重疊。共價(jià)鍵的特性：飽和性和方向性共價(jià)鍵的類型：σ鍵和π鍵

s-spx

-spx

-pxpy

-py第2頁(yè)，講稿共14頁(yè)，2023年5月2日，星期三3分析思考：C原子的外層電子排布：C的價(jià)電子中只有兩個(gè)未成對(duì)電子，為什么CH4分子中C形成四個(gè)共價(jià)鍵？疑問(wèn)？一個(gè)球形的2s和3個(gè)相互垂直的2p與4個(gè)氫原子1s原子軌道重疊不可能得到正四面體構(gòu)型CHHHH2s22p2CH4第3頁(yè)，講稿共14頁(yè)，2023年5月2日，星期三4雜化軌道理論——解釋分子的立體結(jié)構(gòu)要點(diǎn)：在形成分子時(shí)，原子中能量相近的軌道會(huì)發(fā)生混雜，形成新的原子軌道，這個(gè)過(guò)程稱“雜化”,新的原子軌道稱“雜化軌道”。雜化前后原子軌道總數(shù)不變，但能量趨于平均化，“雜化軌道”電子云分布更集中，利于成鍵。原子中的“雜化軌道”可與其它原子的軌道重疊形成共價(jià)鍵。Pauling（鮑林）提出了“雜化”假設(shè)，補(bǔ)充了價(jià)鍵理論的不足第4頁(yè)，講稿共14頁(yè)，2023年5月2日，星期三5分類以CH4中C原子為例：①

sp3雜化激發(fā)基態(tài)激發(fā)態(tài)雜化sp3雜化態(tài)2s22p22s12p3xyzxyzzxyzxyz109°28′第5頁(yè)，講稿共14頁(yè)，2023年5月2日，星期三6CHHHH第6頁(yè)，講稿共14頁(yè)，2023年5月2日，星期三7分類②

sp2雜化以C2H2中C原子為例激發(fā)基態(tài)激發(fā)態(tài)雜化sp2雜化態(tài)2s22p22s12p3xyzxyzzxyzxyz120°2p1第7頁(yè)，講稿共14頁(yè)，2023年5月2日，星期三8第8頁(yè)，講稿共14頁(yè)，2023年5月2日，星期三9雜化軌道一般只用于形成鍵，用于形成鍵的p軌道不參與雜化。

注意第9頁(yè)，講稿共14頁(yè)，2023年5月2日，星期三10分類③

sp雜化以C2H2中C原子為例激發(fā)基態(tài)激發(fā)態(tài)雜化sp雜化態(tài)2s22p22s12p32p2xyzxyzzxyzxyz180°第10頁(yè)，講稿共14頁(yè)，2023年5月2日，星期三11第11頁(yè)，講稿共14頁(yè)，2023年5月2日，星期三12總結(jié)雜化軌道理論——解釋分子的立體結(jié)構(gòu)根據(jù)參與雜化的原子軌道數(shù)目不同，碳原子的雜化分為3種：雜化類型sp3sp2sp參與雜化的原子軌道1個(gè)s+3個(gè)p1個(gè)s+2個(gè)p1個(gè)s+1個(gè)p雜化軌道數(shù)4個(gè)sp3雜化軌道3個(gè)sp2雜化軌道2個(gè)sp雜化軌道雜化軌道間夾角109°28’120°180°

空

間

構(gòu)

型正四面體正三角形直線實(shí)

例CH4C2H4C2H2第12頁(yè)，講稿共14頁(yè)，2023年5月