Question

甲烷分子的杂化到底是什么意思？

看了好多遍书，但是都不懂，那位高手帮忙解答一下。。。。。

Answer 1

杂化是一种理论，用来解释一下物质的结的。你们教了没有？老师应该有给你们展示一个模型吧？我记得我学有机物构时，也看了很多次书本，但是没怎么看懂，但不要紧的，这个理论是比较抽象一些，但老师会话不少时间进行试题讲解的，到时候再认真听一下应该会懂一些。现在我就随便讲一下。 甲烷分子是sp3杂化，碳原子基态的电子构型是 1s22p22px12py1。按杂化轨道理论，在形成甲烷分子时，先从碳原子的2s轨道上激发一个电子到空的2pz轨道上去，这样就具有了四个各占据一个轨道的未成对的价电子，即形成的电子层结构。然后碳原子的一个2s轨道和三个2p轨道“杂化”，组成四个等能量的新的原子轨道──sp3杂化轨道，每一个杂化轨道含有�0�4s成分。�0�6p成分。sp3杂化轨道是有方向性的，一头大，一头小.四个sp3杂化轨道对称地排布在碳原子的周围，它们的对称轴（相当于四面体中心引向四个一顶点的四条直线）之间的夹角为109.5°，这样的排布可以使价电子尽可能彼此离得最远，相互之间排斥力最小（这样才比较稳定）。sp3杂化轨道的大头表示电子云偏向这一边，成键时重叠的程度就比不杂化的s轨道和p轨道都大，所以sp3杂化轨道所形成的键比较牢固。当四个氢原子分别沿着sp3杂化轨道对称轴方向接近碳原子时，氢原子的1s轨道可以同碳原子的sp3杂化轨道进行最大程度的重叠，形成四个等同C—H键（见下图），因此甲烷分子，具有正四面体的空间结构。 同学，也许你一时看不懂，没关系的，慢慢来，很快你就会理解的。

Answer 2

杂化轨道理论在高中化学竞赛和大学本科里还是比较有用的，可惜仍然不能算是完整系统的理论。
实际上，是在通过实验了解了分子内部结构之后，才提出了杂化轨道理论的，也就是说这套理论是用来解释实际的结构的，因此，它只是一个基于实验结果的经验理论而已。说得极端一点，是用来自圆其说的。
呵呵，扯远了~~
回到这个问题上来，为什么同样的碳原子的杂化方式不同呢？因为甲烷是正四面体结构，而乙烯中的碳氢键为平面正三角形分布。

是不是觉得这种解释很奇怪？居然是结构决定了杂化方式，而不是杂化方式决定结构。所以说：杂化轨道理论是一种为了解释实验结果而发展出来的理论。真正能从根本上解释分子结构的理论是量子力学，相信一定听说过薛定谔方程吧？不过是偏微分方程，如果对分子结构真的很感兴趣的话，请加油学习哦！