1. 电子轨道理论杂化轨道理论
轨道杂化理论要讲的难,也很难,要说简单也很简单。首先你要知道的是空间立体几何中有多少正n面体。如 正四面体,正六面体,正八面体,正十二面体。以及不足的正三角形,线段。它们都是空间稳定单位。好了,现在知道了这些体之后问题就简单了。一切会发生轨道杂化的原子的原子核都是一个小的粒子点,而它的价电子层电子云的稳定构象的突出部正好是前面所说的空间稳定单位的形状。杂化前轨道能量是不同的,杂化后的轨道能量是相同的。所以杂化后的轨道能量单位向量是大小相同方向在正N面体的核心出发到顶点上的。然而由于结合原子与孤对电子的空间作用,有时杂化轨道的分子表象结构并非正n面体。 谨记σ键与孤对电子有同样的空间构象作用能力,它们算术和就对应了杂化方式。比如4对应sp3杂化,3对应sp2杂化,当然更多的还会引入d,f杂化,不过在大学阶段非化学专业不必掌握。大学公共化学只需要记住形状即可,再就是后面的配位化合物应用的更多,配位数就类似于杂化数。 由于杂化的过程与原因需要图片说明,长篇讲解,在此就不再赘述,有意了解的话建议看看资料,学校的图书馆中一定会有。
2. 鲍林的杂化轨道理论是什么
电子运动不仅具有粒子性,同时还有波动性。而波又是可以叠加的。所以鲍林认为,碳原子和周围口个氢原子成键时,所使用的轨道不是原来的s轨道或p轨道,而是二者经混杂、叠加而成的“杂化轨道”,这种杂化轨道在能量和方向上的分配是对称均衡的。
杂化轨道理论认为,在形成化学键的过程中,原子轨道自身回重新组合,形成杂化轨道,以获得最佳的成键效果。
3. 杂化轨道理论的相关种类
轨道杂化一般发生在s轨道与p轨道之间,简称为sp型杂化。这类杂化轨道种类很多。可分为sp1;、sp2;、sp3;三种。
如三氯化硼(BCl3)分子中B有sp2杂化轨道,即由1个s轨道和2个p轨道组合成3个sp2杂化轨道,在氯化铍(BeCl2)中有sp杂化轨道,在过渡金属化合物中还有d轨道参与的sp3d和sp3d2杂化轨道等。以上几例都是阐明了共价单键的性质,至于乙烯和乙炔分子中的双键和三键的形成,又提出了σ键和π键的概念。如把两个成键原子核间联线叫键轴,把原子轨道沿键轴方向“头碰头”的方式重叠成键,称为σ键。把原子轨道沿键轴方向“肩并肩”的方式重叠,称为π键。例如在乙烯(CH2= CH2)分子中有碳碳双键(C=C),碳原子的激发态中2px,2py和2s形成sp2杂化轨道,这3个轨道能量相等,位于同一平面并互成120℃夹角,另外一个pz轨道未参与杂化,位于与平面垂直的方向上。碳碳双键中的sp2杂化如下所示。
这3个sp2杂化轨道中有2个轨道分别与2个H原子形成σ单键,还有1个sp2轨道则与另一个C的sp2轨道形成头对头的σ键,同时位于垂直方向的pz轨道则以肩并肩的方式形成了π键。也就是说碳碳双键是由一个σ键和一个π键组成,即双键中两个键是不等同的。π键原子轨道的重叠程度小于σ键,π键不稳定,容易断裂,所以含有双键的烯烃很容易发生加成反应,如乙烯(H2C=CH2)和氯(Cl2)反应生成氯乙烷(Cl—CH2—CH2—Cl)。
乙炔分子(C2H2)中有碳碳叁键(HC≡CH),激发态的C原子中2s和2px轨道形成sp杂化轨道。这两个能量相等的sp杂化轨道在同一直线上,其中之一与H原子形成σ单键,另外一个sp杂化轨道形成C原子之间的σ键,而未参与杂化的py与pz则垂直于x轴并互相垂直,它们以肩并肩的方式与另一个C的py,pz形成π键。即碳碳三键是由一个σ键和两个π键组成。这两个π键不同于σ键,轨道重叠也较少并不稳定,因而容易断开,所以含三键的炔烃也容易发生加成反应。
4. 杂化轨道理论是什么原理
根据化学反应的成键原理,共价键的键角与键长会因为成键的电子能量不同而变化。且分子的空间结构可以通过X射线衍射,电子衍射等实验手段进行测定。但许多分子构型的理论分析和实验不符,即预计原子之间所成的共价键与实际的共价键不同。为了解决这个矛盾,更好的解释分子的实际空间构型和稳定性,1931年由鲍林等人在价键理论的基础上提出.
5. 杂化轨道理论是什么
形成共价键的过程中,原子内的若干不同类型的能量相近的原子轨道混杂,重新分配能量而形成一组新的原子轨道(杂化轨道),形成的杂化轨道再参与形成共价键。成键后,因轨道叠加程度高,共用电子对间,共用电子对与孤对电子间距离较远,所以原子倾向于利用杂化轨道成键。
6. 关于杂化轨道理论
sp2 杂化是由1 个s轨道和2个p轨道杂化而来的,这3个轨道杂化后形成 3 个sp2轨道,所以每个SP2轨道含有1/3S和2/3P的成分,一个2s形成了参加形成了3个sp2轨道,每个轨道中2s的成分就是1/3了。而2个2p参加形成了3个sp2轨道,每个sp2轨道中2p的成分就是2/3了。
BF3 中心原子为 B ,B本来有3个电子,再加上每个F提供一个电子,这样B周围共有 3+3=6个电子,根据杂化轨道理论,B为sp2杂化,杂化后就没有2s轨道了, B的3个电子分别在新形成3个sp2轨道里面,每个sp2轨道一个,这样就和3个F形成3个共价键了,B杂化后还剩下一个2p轨道,杂化只用了2个2p轨道,这个2p轨道和3个F形成一个4原子6电子的大π键。
我没有复制一个字,不懂可以再问。
7. 杂化轨道理论是怎么回事啊不懂啊
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,形成一组新的轨道,这个过程叫做轨道的杂化,产生的新轨道叫做杂化轨道。
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能级中,具有能量较低的能级的一个或多个电子会激发而变为激发态,进入能量较高的能级中去,即所谓的跃迁现象,从而新形成了一个或多个能量较高的能级。此时,这一个或多个原来处于较低能量的能级的电子所具有的能量增加到与原来能量较高的能级中的电子相同。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的同等数目的
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。
(1)s-p型杂化
只有s轨道和p轨道参与的杂化,主要有以下三种类型:sp1杂化,sp2杂化,sp3杂化。
(2)s-p-d型杂化
ns轨道,np轨道,nd轨道一起参与杂化称为s-p-d型杂化,主要有以下几种类型:
此外还有以内层的(n-1)d轨道,ns轨道,np轨道一起参与的杂化方式,它主要存在于过渡金属配位化合物中,例如d3sp3杂化、d2sp3杂化等。
(3)等性杂化和不等性杂化
杂化过程中形成杂化轨道可能是一组能量的并轨道,也可能是一组能量彼此不相等的轨道。因此,轨道的杂化方式可分为等性杂化和不等性杂化。
8. 鲍林的杂化轨道理论是什么
价键理论对共价键的本质和特点做了有力的论证,但它把讨论的基础放在共用一对电子形成一个共价键上,在解释许多分子、原子的价键数目及分子空间结构时却遇到了困难.例如C原子的价电子是2s22p2,按电子排布规律,2个s电子是已配对的,只有2个p电子未成对,而许多含碳化合物中C都呈4价而不是2价,可以设想有1个s电子激发到p轨道去了.那么1个s轨道和3个p轨道都有不成对电子,可以形成4个共价键,但s和p的成键方向和能量应该是不同的.而实验证明:CH4分子中,4个C-H共价键是完全等同的,键长为114pm,键角为109.5°.BCl3,BeCl2,PCl3等许多分子也都有类似的情况.为了解释这些矛盾,1928年鲍林(Pauling)提出了杂化轨道概念,丰富和发展了的价键理论.他根据量子力学的观点提出:在同一个原子中,能量相近的不同类型的几个原子轨道在成键时,可以互相叠加重组,成为相同数目、能量相等的新轨道,这种新轨道叫杂化轨道.C原子中1个2s电子激发到2p后,1个2s轨道和3个2p轨道重新组合成4个sp3杂化轨道,它们再和4个H原子形成4个相同的C-H键,C位于正四面体中心,4个H位于四个顶角.
杂化轨道种类很多,如三氯化硼(BCl3)分子中B有sp2杂化轨道,即由1个s轨道和2个p轨道组合成3个sp2杂化轨道,在氯化铍(BeCl2)中有sp杂化轨道,在过渡金属化合物中还有d轨道参与的sp3d和sp3d2杂化轨道等.以上几例都是阐明了共价单键的性质,至于乙烯和乙炔分子中的双键和三键的形成,又提出了σ键和π键的概念.如把两个成键原子核间联线叫键轴,把原子轨道沿键轴方向“头碰头”的方式重叠成键,称为σ键.把原子轨道沿键轴方向“肩并肩”的方式重叠,称为π键.例如在乙烯( )分子中有碳碳双键(C=C),碳原子的激发态中2px,2py和2s形成sp2杂化轨道,这3个轨道能量相等,位于同一平面并互成120℃夹角,另外一个pz轨道未参与杂化,位于与平面垂直的方向上.碳碳双键中的sp2杂化如下所示.
这3个sp2杂化轨道中有2个轨道分别与2个H原子形成σ单键,还有1个sp2轨道则与另一个C的sp2轨道形成头对头的σ键,同时位于垂直方向的pz轨道则以肩并肩的方式形成了π键.也就是说碳碳双键是由一个σ键和一个π键组成,即双键中两个键是不等同的.π键原子轨道的重叠程度小于σ键,π键不稳定,容易断裂,所以含有双键的烯烃很容易发生加成反应,如乙烯(H2C=CH2)和氯(Cl2)反应生成氯乙烯(Cl—CH2—CH2—Cl).
乙炔分子(C2H2)中有碳碳三键(HC≡CH),激发态的C原子中2s和2px轨道形成sp杂化轨道.这两个能量相等的sp杂化轨道在同一直线上,其中之一与H原子形成σ单键,另外一个sp杂化轨道形成C原子之间的σ键,而未参与杂化的py与pz则垂直于x轴并互相垂直,它们以肩并肩的方式与另一个C的py,pz形成π键.即碳碳三键是由一个σ键和两个π键组成.这两个π键不同于σ键,轨道重叠也较少并不稳定,因而容易断开,所以含三键的炔烃也容易发生加成反应