内容正文:
第二章分子结构与性质
第二节 分子的空间结构
江西省乐平市第三中学 李洪
杂化轨道理论
VSEPR理论可以方便的预测分子的空间结构,但是不能解释分子的结构为什么是这样的,且无法解释π键的形成。
为了解释分子的空间结构,1931年鲍林提出杂化轨道理论。杂化轨道理论发展了价键理论,可以对已知结构进行解释。
杂化轨道理论
杂化轨道理论
杂化轨道理论
我们已经知道甲烷是正四面体结构,4个C-H键完全相同。
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2s 2p
根据经典价键理论C只有2个单电子,最多只能形成2个共价键。即使4个轨道全部成键,由于s和p的不同,也得不到4个完全相同的键!与事实矛盾
杂化轨道理论
在形成多原子分子的过程中,中心原子的若干能量相近的原子轨道重新组合,形成一组新的原子轨道。这个过程叫做轨道的杂化,产生新轨道叫杂化轨道。杂化轨道比原轨道成键能力更强!
杂化轨道具有一定的形状和方向,由杂化方式决定!杂化轨道的数目等于参加杂化的原子轨道的数目-轨道数守恒!
杂化轨道理论
s轨道与p轨道杂化的方式
杂化轨道理论
sp杂化
sp
p
杂化轨道理论
sp杂化
2条sp杂化轨道呈直线形分布,与未杂化的2条p轨道两两垂直。
杂化轨道理论
sp2杂化
sp2
p
杂化轨道理论
sp2杂化
3条sp2杂化轨道呈正三角形分布.未杂化的1条p轨道垂直杂化平面。
杂化轨道理论
sp3杂化
sp3
杂化轨道理论
sp3杂化
4条sp3杂化轨道呈正四面体分布,轨道之间夹角为109度28分。
杂化轨道理论
例1:利用杂化轨道理论说明CH4的空间结构
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4条C的sp3杂化轨道与4个H的1s轨道头碰头重叠,形成4个完全相同的σ键。
杂化轨道理论
例2:利用杂化轨道理论说明NH3的空间结构
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3条N的sp3杂化轨道与3个H的1s轨道头碰头重叠,形成3个完全相同的σ键。剩余的1个sp3杂化轨道被孤电子对占据。
杂化轨道理论
例3:利用杂化轨道理论说明H2O的空间结构
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2条O的sp3杂化轨道与2个H的1s轨道头碰头重叠,形成2个完全相同的σ键。剩余的2个sp3杂化轨道被2对孤电子对占据。
杂化轨道理论
VSEPR一般不能判断多中心分子或者以副