Question

氮原子的sp3和sp2杂化的过程是什么样的。顺便再说下氧原子的。 我高一，在依靠兴趣自

氮原子的sp3和sp2杂化的过程是什么样的。顺便再说下氧原子的。 我高一，在依靠兴趣自学，有不对请指出，谢谢。

Answer 1

为了使原子轨道能量最低，在空间中轨道之间斥力最小，就提出了杂化理论。能量相近的轨道才能杂货。 

杂化轨道不变，杂化轨道能量相同。如： 1个S轨道与1个P轨道杂化，生成1个SP杂化轨道，有个个轨道，此轨道能量相同，两轨道呈180^0 . 同理：1S+2P---1SP3 1S+2P---1SP2.

杂化的目的就是使原子轨道能量最低，在空间中轨道之间斥力最小。N原子的电子排布式：1S2 2S2 2P3 因为2S和2P轨道能量相近，所以它们能杂化，1个2S轨道与1个2P轨道中的2个P轨道进行杂化，生成1个SP2轨道，它有3个相同的轨道。

判断方式

k=m+n (m指中心原子的孤电子对数，n指与中心原子成键结合的基团数量)

m=(e-Σdi)/2

e：中心原子价电子数（价电子数就是最外层电子数）

di：与中心原子成键结合的基团最多能接收的电子数（需要接收di个电子达到稳态）

k=2，有两个轨道参与杂化，sp杂化；

k=3，有三个轨道参与杂化，sp2杂化；

k=4，有四个轨道参与杂化，sp3/dsp2杂化；

k=5，有五个轨道参与杂化，sp3d/d4s杂化；

以上内容参考：百度百科-杂化

Answer 2

首先你的好学值得肯定，但是目前你可能还缺少一些基础知识，我下面讲得可能会有些深，不懂的及时再交流。先说杂化轨道理论，想形成共价键就必须要两个原子的原子轨道电子云最大限度的重叠，只有这样才能保持体系的最低能量从而最稳定。有时候单靠原子的S轨道P轨道或是d轨道无法有效的与另一个原子的轨道进行最大重叠，就需要对现有的原子轨道进行重新的线性组合，从而创造出杂化轨道来有效成键。最常见的杂化方式就是sp,sp2,sp3,sp3d,还有很多其他的线性组合方式，在此就不多说了，以后你自学到那里了再说。原子的轨道要怎样杂化，取决于这个原子要和几个其他原子形成分子，而这个分子最终的构型，是要由杂化轨道的形状来决定的。举个最简单的例子，NH3,氮原子要和三个氢原子成键，如果不进行杂化，氮原子只有一个s轨道能与氢原子的s轨道重叠，而氮原子的p轨道根本无法与氢原子的s轨道发生最大重叠，也就无法成键，这时氮原子就需要杂化，氮原子的需要三个轨道用来成键，所以它也用三个轨道来杂化，一个s轨道和两个p轨道用来杂化，形成三个sp2杂化轨道，为什么sp2杂化轨道就能和氢原子的s轨道发生轨道能发生最大重叠形成σ键呢?我来给你说一下这几个轨道的立体几何形状你就明白了，s轨道的电子云永远都是个以坐标原点为球心的球体，而p轨道有三个，分别是px，py和pz，这三个轨道电子云的形状就是以坐标原点为基准，沿着x轴，y轴和z轴的对称的中间细两头粗的漏斗，两个球体沿球心接近可以保证最大重叠，但是球体和漏斗接近，球体只能和漏斗的细腰靠近，而够不到漏斗上下两边的大头，所以就无法最大重叠，也就无法成键，而sp2杂化轨道是个的形状类似于一个水滴，水滴的尖是坐标原点，水滴胖的那头与氢原子的s轨道（球体）重叠，这样重叠的部分就会相当大，比两个球（两个s轨道）重叠的还大，所以能形成更给力的共价键，发挥你的想象力，一个以坐标原点为球心的球体（氮原子s轨道）和两个在xy平面上互成90°的细腰漏斗（氮原子px轨道和py轨道）凑到一块相互能成怎样的三个水滴（三个氮原子的sp2杂化轨道）?当然是三个互成120°且尖都指向坐标原点的水滴，三个水滴与三个氢原子的球形成三个σ键，就像一个等边三角形，中心是氮原子，三个顶点是氢原子，但是现在氮原子还有一个没有参与杂化的pz轨道，这个轨道上有一对成对电子叫做孤对电子，它会造成斥力将三个顶点的氢原子向平面下排斥，最终形成一个三角锥的构型，这就是氨气分子的成键方式和构型。现在你顺着这个思路想一想NH4＋和H2O是怎么个成键方式，分子又是怎么个构型，你就明白sp3杂化轨道和氧原子的杂化轨道是怎样的了，同时你也就无法基本掌握价键理论的杂化轨道理论了。有问题再讨论。

追问

那是不是sp2杂化也有可能会有一个用孤电子对填充的sp2杂化轨道两个成西格玛键的sp2杂化轨道和一个成兀（打不出只能用它代替了）键的p轨道呢？

追答

完全可以，乙烯就是这个样子的

追问

乙烯不是应该三个sp2轨道都成西格玛键吗

乙烯不是应该三个sp2轨道都成西格玛键吗

追答

每个碳原子的三个sp2轨道两个与氢原子的s轨道成键，一个与另一个碳原子的sp2轨道成键，剩余的一个p轨道与另一个碳原子的p轨道形成π键

Answer 3

氮原子的sp3是核外第二层上的氮原子的一个s轨道和三个p轨道发生混杂能量完全等同的形成4个sp3杂化轨道，形成正四面体空间构型，例如:在NH3分子中，氮原子的4个杂化轨道分别被三个氮氢σ键电子对和一个孤电子对填充。而sp2杂化是一个s轨道和两个p轨道发生杂化，形成平面结构，这三个杂化轨道被一个孤电子对和两个σ键电子对填充，还有一个未参与杂化的一个p轨道与这个平面垂直用于形成π键。顺便再说下氧原子的。

追问

那如果一个s轨道和电子跃迁后的两个不满的p轨道杂化，是不是会有三个sp2杂化轨道和一个满的p轨道呢？

追答

会的。

Answer 4

先简单说一说杂化理论： 为了使原子轨道能量最低，在空间中轨道之间斥力最小，就提出了杂化理论。再有：能量相近的轨道才能杂货。 杂化理论认为： 杂化轨道不变，杂化轨道能量相同。如： 1个S轨道与1个P轨道杂化，生成1个SP杂化轨道，有个个轨道，此轨道能量相同，两轨道呈180^0 . 同理：1S+2P---1SP3 1S+2P---1SP2.
杂化的目的就是使原子轨道能量最低，在空间中轨道之间斥力最小。
N原子的电子排布式：1S2 2S2 2P3 因为2S和2P轨道能量相近，所以它们能杂化，1个2S轨道与1个2P轨道中的2个P轨道进行杂化，生成1个SP2轨道，它有3个相同的轨道。
祝学习进步！！！

Answer 5

引用nerostylish的回答：
首先你的好学值得肯定，但是目前你可能还缺少一些基础知识，我下面讲得可能会有些深，不懂的及时再交流。先说杂化轨道理论，想形成共价键就必须要两个原子的原子轨道电子云最大限度的重叠，只有这样才能保持体系的最低能量从而最稳定。有时候单靠原子的S轨道P轨道或是d轨道无法有效的与另一个原子的轨道进行最大重叠，就需要对现有的原子轨道进行重新的线性组合，从而创造出杂化轨道来有效成键。最常见的杂化方式就是sp,sp2,sp3,sp3d,还有很多其他的线性组合方式，在此就不多说了，以后你自学到那里了再说。原子的轨道要怎样杂化，取决于这个原子要和几个其他原子形成分子，而这个分子最终的构型，是要由杂化轨道的形状来决定的。举个最简单的例子，NH3,氮原子要和三个氢原子成键，如果不进行杂化，氮原子只有一个s轨道能与氢原子的s轨道重叠，而氮原子的p轨道根本无法与氢原子的s轨道发生最大重叠，也就无法成键，这时氮原子就需要杂化，氮原子的需要三个轨道用来成键，所以它也用三个轨道来杂化，一个s轨道和两个p轨道用来杂化，形成三个sp2杂化轨道，为什么sp2杂化轨道就能和氢原子的s轨道发生轨道能发生最大重叠形成σ键呢?我来给你说一下这几个轨道的立体几何形状你就明白了，s轨道的电子云永远都是个以坐标原点为球心的球体，而p轨道有三个，分别是px，py和pz，这三个轨道电子云的形状就是以坐标原点为基准，沿着x轴，y轴和z轴的对称的中间细两头粗的漏斗，两个球体沿球心接近可以保证最大重叠，但是球体和漏斗接近，球体只能和漏斗的细腰靠近，而够不到漏斗上下两边的大头，所以就无法最大重叠，也就无法成键，而sp2杂化轨道是个的形状类似于一个水滴，水滴的尖是坐标原点，水滴胖的那头与氢原子的s轨道（球体）重叠，这样重叠的部分就会相当大，比两个球（两个s轨道）重叠的还大，所以能形成更给力的共价键，发挥你的想象力，一个以坐标原点为球心的球体（氮原子s轨道）和两个在xy平面上互成90°的细腰漏斗（氮原子px轨道和py轨道）凑到一块相互能成怎样的三个水滴（三个氮原子的sp2杂化轨道）?当然是三个互成120°且尖都指向坐标原点的水滴，三个水滴与三个氢原子的球形成三个σ键，就像一个等边三角形，中心是氮原子，三个顶点是氢原子，但是现在氮原子还有一个没有参与杂化的pz轨道，这个轨道上有一对成对电子叫做孤对电子，它会造成斥力将三个顶点的氢原子向平面下排斥，最终形成一个三角锥的构型，这就是氨气分子的成键方式和构型。现在你顺着这个思路想一想NH4＋和H2O是怎么个成键方式，分子又是怎么个构型，你就明白sp3杂化轨道和氧原子的杂化轨道是怎样的了，同时你也就无法基本掌握价键理论的杂化轨道理论了。有问题再讨论。

NH3是sp3杂化，不是sp2杂化，形状是三角锥形