作业帮杂化轨道理论,思路不清,条理不明,
来源：学生作业帮 编辑：作业帮 分类：化学作业 时间：2024/05/11 05:48:47
杂化轨道理论,
思路不清,条理不明,
思路不清,条理不明,
杂化轨道理论（hybrid orbital theory)是1931年由鲍林(Pauling L)等人在价键理论的基础上提出,它实质上仍属于现代价键理论,但是它在成键能力、分子的空间构型等方面丰富和发展了现代价键理论.
核外电子在一般状态下总是处于一种较为稳定的状态,即基态.而在某些外加作用下,电子也是可以吸收能量变为一个较活跃的状态,即激发态.在形成分子的过程中,由于原子间的相互影响,单个原子中,具有能量相近的两个电子亚层中,具有能量较低的电子亚层的一个或多个电子会激发而变为激发态,进入能量较高的电子亚层中去,即所谓的跃迁现象,从而新形成了一个或多个能量较高的电子亚层.此时,这一个与多个原来处于较低能量的电子亚层的电子所具有的能量增加到与原来能量较高的电子亚层中的电子相同.这样,这些电子的轨道便混杂在一起,这便是杂化,而这些电子的状态也就是所谓的杂化态.
用化学语言讲,杂化轨道理论从电子具有波动性、波可以叠加的观点出发,认为一个原子和其他原子形成分子时,中心电子所用的电子轨道不是原来纯粹的s轨道或p轨道,而是若干不同类型、能量相近的电子轨道经叠加混杂、重新分配轨道的能量和调整空间伸展方向,组成了同等数目的能量完全相同的新的电子轨道——杂化轨道,以满足化学结合的需要.这一过程称为电子轨道的杂化.
以CH4分子的形成为例.
基态C原子的外层电子构型为2s22px12py1.在与H原子结合时,2s上的一个电子被激发到2pz轨道上,C原子以激发态2s12px12py12pz1参与化学结合.当然,电子从2s激发到2p上需要能量,但由于可多生成二个共价键,放出更多的能量而得到补偿.
在成键之前,激发态C原子的四个单电子分占的轨道2s、2px、2py、2pz会互相“混杂”,线性组合成四个新的完全等价的杂化轨道.此杂化轨道由一个s轨道和三个p轨道杂化而成,故称为sp3杂化轨道.经杂化后的轨道一头大,一头小,其方向指向正四面体的四个顶角,能量不同于原来的原子轨道
形成的四个sp3杂化轨道与四个H原子的1s原子轨道重叠,形成（sp3-s）σ键,生成CH4分子.
由于杂化轨道的电子云分布更为集中,杂化轨道的成键能力比未杂化的各原子轨道的成键能力强,故形成CH4分子后体系能量降低,分子的稳定性增强.
sp杂化：直线形 如：CO2、CS2
sp2杂化：平面三角形 如：BCl3、
sp3杂化：空间四面体 如：CH4、CCl4
高中你只记住直线形是sp杂化,平面三角形sp2杂化 空间四面体sp3杂化即可
核外电子在一般状态下总是处于一种较为稳定的状态,即基态.而在某些外加作用下,电子也是可以吸收能量变为一个较活跃的状态,即激发态.在形成分子的过程中,由于原子间的相互影响,单个原子中,具有能量相近的两个电子亚层中,具有能量较低的电子亚层的一个或多个电子会激发而变为激发态,进入能量较高的电子亚层中去,即所谓的跃迁现象,从而新形成了一个或多个能量较高的电子亚层.此时,这一个与多个原来处于较低能量的电子亚层的电子所具有的能量增加到与原来能量较高的电子亚层中的电子相同.这样,这些电子的轨道便混杂在一起,这便是杂化,而这些电子的状态也就是所谓的杂化态.
用化学语言讲,杂化轨道理论从电子具有波动性、波可以叠加的观点出发,认为一个原子和其他原子形成分子时,中心电子所用的电子轨道不是原来纯粹的s轨道或p轨道,而是若干不同类型、能量相近的电子轨道经叠加混杂、重新分配轨道的能量和调整空间伸展方向,组成了同等数目的能量完全相同的新的电子轨道——杂化轨道,以满足化学结合的需要.这一过程称为电子轨道的杂化.
以CH4分子的形成为例.
基态C原子的外层电子构型为2s22px12py1.在与H原子结合时,2s上的一个电子被激发到2pz轨道上,C原子以激发态2s12px12py12pz1参与化学结合.当然,电子从2s激发到2p上需要能量,但由于可多生成二个共价键,放出更多的能量而得到补偿.
在成键之前,激发态C原子的四个单电子分占的轨道2s、2px、2py、2pz会互相“混杂”,线性组合成四个新的完全等价的杂化轨道.此杂化轨道由一个s轨道和三个p轨道杂化而成,故称为sp3杂化轨道.经杂化后的轨道一头大,一头小,其方向指向正四面体的四个顶角,能量不同于原来的原子轨道
形成的四个sp3杂化轨道与四个H原子的1s原子轨道重叠,形成（sp3-s）σ键,生成CH4分子.
由于杂化轨道的电子云分布更为集中,杂化轨道的成键能力比未杂化的各原子轨道的成键能力强,故形成CH4分子后体系能量降低,分子的稳定性增强.
sp杂化：直线形 如：CO2、CS2
sp2杂化：平面三角形 如：BCl3、
sp3杂化：空间四面体 如：CH4、CCl4
高中你只记住直线形是sp杂化,平面三角形sp2杂化 空间四面体sp3杂化即可