Question

怎么判断杂化轨道的类型? 杂化轨道怎么判断类型?

Answer 1

轨道的相互叠加过程叫原子轨道的杂化.原子轨道叠加后产生的新的原子轨道叫杂化轨道.
⑴ 在形成分子（主要是化合物）时,同一原子中能量相近的原子轨道 (一般为同一能级组的原子轨道) 相互叠加（杂化）形成一组的新的原子轨道.
⑵ 杂化轨道比原来的轨道成键能力强,形成的化学键键能大,使生成的分子更稳定.由于成键原子轨道杂化后,轨道角度分布图的形状发生了变化（形状是一头大,一头小）,杂化轨道在某些方向上的角度分布,比未杂化的p轨道和s轨道的角度分布大得多,它的大头在成键时与原来的轨道相比能够形成更大的重叠,因此杂化轨道比原有的原子轨道成键能力更强.
⑶ 形成的杂化轨道之间应尽可能地满足最小排斥原理（化学键间排斥力越小,体系越稳定）,为满足最小排斥原理,杂化轨道之间的夹角应达到最大.
⑷ 分子的空间构型主要取决于分子中σ键形成的骨架,杂化轨道形成的键为σ键,所以,杂化轨道的类型与分子的空间构型相关.
杂化类型有
1）sp杂化
同一原子内由一个ns轨道和一个np轨道发生的杂化,称为sp杂化.杂化后组成的轨道称为sp杂化轨道.sp杂化可以而且只能得到两个sp杂化轨道.实验测知,气态BeCl2中的铍原子就是发生sp杂化,它是一个直线型的共价分子.Be原子位于两个Cl原子的中间,键角180°,两个Be－Cl键的键长和键能都相等
2）sp2杂化
同一原子内由一个ns轨道和二个np轨道发生的杂化,称为sp2杂化.杂化后组成的轨道称为sp2杂化轨道.气态氟化硼（BF3）中的硼原子就是sp2杂化,具有平面三角形的结构.B原子位于三角形的中心,三个B－F键是等同的,键角为120°
（3）sp3杂化
同一原子内由一个ns轨道和三个np轨道发生的杂化,称为sp3杂化,杂化后组成的轨道称为sp3杂化轨道.sp3杂化可以而且只能得到四个sp3杂化轨道.CH4分子中的碳原子就是发生sp3杂化,它的结构经实验测知为正四面体结构,四个C－H键均等同,键角为109°28′.这样的实验结果,是电子配对法所难以解释的,但杂化轨道理论认为,激发态C原子（2s12p3）的2s轨道与三个2p轨道可以发生sp3杂化,从而形成四个能量等同的sp3杂化轨道