化学分子结构中有sp sp2 sp3那类似sp-p是什么意思

问题描述

精选答案

1.杂化杂化轨道 杂化是指在形成分子时，由于原子的相互影响，若干不同类型能量相近的原子轨道混合起来，重新组合成一组新轨道。

这种轨道重新组合的过程叫杂化，所形成的新轨道就称为杂化轨道。 2.杂化的过程 杂化轨道理论认为在形成分子时，通常存在激发、杂化和轨道重叠等过程。

如CH4分子的形成过程：碳原子2s轨道中1个电子吸收能量跃迁到2p空轨道上，这个过程称为激发，但此时各个轨道的能量并不完全相同，于是1个2s轨道和3个2p轨道“混合”起来，形成能量相等、成分相同的4个sp3杂化轨道。

然后4个sp3杂化轨道上的电子间相互排斥，使四个杂化轨道指向空间距离最远的正四面体的四个顶点，碳原子的4个sp3杂化轨道分别与4个H原子的1s轨道形成4个相同的σ键，从而形成CH4分子。由于四个C-H键完全相同，所以形成的CH4分子为正四面体，键角109o28＇。 3.杂化轨道的类型 ⑴sp杂化sp杂化轨道是由一个ns轨道和一个np轨道组合而成的。sp杂化轨道间的夹角使180o，呈直线形。

例如，气态的BeCl2分子的结构。

Be原子的电子层结构是1s22s2,从表面上看Be原子似乎不能形成共价键，但是激发状态下，Be的一个2s电子可以进入2p轨道，经过杂化形成两个sp杂化轨道，与氯原子的3p轨道重叠形成两个sp-pσ键。

由于杂化轨道间的夹角为180o，所以形成的BeCl2分子的空间构型是直线形的。

⑵sp2杂化sp2杂化是由一个ns轨道和两个np轨道组合而成的。sp2杂化轨道间的夹角使120o，呈平面三角形。例如BF3分子的结构。B原子的电子层结构是1s22s22px1,当硼原子与氟原子反应时，硼原子的一个2s电子激发到一个空的2p轨道中，使B原子的电子层结构是1s22s22px12py1。硼原子的2s轨道和两个2p轨道杂化组合成三个sp2杂化轨道，硼原子的三个sp2杂化轨道分别与三个氟原子的各一个2p轨道重叠形成三个sp2-p的σ键，由于三个sp2杂化轨道在同一个平面而且杂化轨道间的夹角为120o，所以BF3分子具有平面三角形结构。

⑶sp3杂化sp3杂化是由一个ns轨道和三个np轨道组合而成的。Sp3杂化轨道间的夹角是109o28＇，呈正四面体结构。例如CH4分子的结构。C原子的电子层结构是1s22s22px12py1。碳原子的一个2s电子激发到一个空的2p轨道中，使碳原子的电子层结构是1s22s22px12py12pz1。碳原子的2s轨道和三个2p轨道杂化组合成四个sp3杂化轨道，碳原子的四个sp3杂化轨道分别与4个H原子的1s轨道形成4个相同的σ键，从而形成CH4分子。所以形成的CH4分子为正四面体，键角109o28＇。