您的位置  > 互联网

高中化学一般有提及,sp杂化同一原子内由一个np轨道发生的杂化杂化

同一原子中ns轨道和np轨道之间发生的杂化称为sp杂化。 杂化后形成的轨道称为sp杂化轨道。 sp杂化可以且只能获得两个sp杂化轨道。

经实验测定,气态BeCl2是直链共价分子。 Be原子位于两个Cl原子的中间,键角为180°。 两个 Be-Cl 键的键长和键能相等:

Cl-Be-Cl(sp1 杂交)

基态Be原子的价层电子构型为2s2,似乎无法形成共价键。 然而,杂化理论认为,在成键过程中,Be原子中的一个2s电子可以被激发到2p空轨道,导致基态Be原子转变为激发态Be原子():

同时,Be原子的2s轨道与新生成的电子的2p轨道进行sp杂化,形成两个能量相等的sp杂化轨道:

每个 sp 杂化轨道包含轨道和轨道分量。 每个 sp 轨道的形状一端大,另一端小。 当成键发生时,杂化轨道的较大一端与Cl原子的成键轨道重叠,形成两个σ键。 根据理论计算,两个sp杂化轨道彼此正好180°,即在同一条直线上。 这样,推断的结果与实验是一致的。 (这里注意,BeCl2有不止一种sp杂化的分子构型。它也可以sp2杂化形成二聚体,或者sp3杂化形成多聚体。它的分子构型不一定是线性的。)

此外,元素周期表IIB族Zn、Cd、Hg元素的一些共价化合物其中心原子常采用sp2杂化。

注意两点:

(1)原子轨道的杂化只能在分子形成过程中发生;

(2)相似能量通常指:ns和np、ns、np和nd或(n-1)d。 在形成分子时,由于原子的相互影响,几种不同类型的具有相似能量的原子轨道混合并重新组合成一组新的轨道。 这种轨道重组的过程称为杂交。

sp杂交示例、CO2(sp1杂交)、C2H2(sp1杂交) CH4(sp3杂交)