Question

羟基上的O原子为什么是不等性sp3杂化？

Answer 1

苯酚的O的确是sp2杂化的。未参与杂化的p会形成P-派共轭。
但醇中的O是sp3杂化。2对孤对电子占2个sp3杂化轨道，而另2个sp3轨道，一个与氢成键，一个与碳成键。 这样的4个轨道不一样，所以是不等性杂化。

追问

谢谢。醇中的O是SP3杂化听懂了。但苯酚中的O是sp2杂化还是不理解。

追答

苯酚的O是sp2杂化。1对孤对电子占1个sp2杂化轨道，另一对孤对电子占未参与杂化的p轨道。这个p电子云会和苯环的大π键电子云侧面重合，形成p-π共轭体系。（另2个sp2轨道，一个与氢成键，一个与碳成键。）会有未参与杂化的p轨道电子，形成p-π共轭体系，这就是苯酚的O的sp2和醇的O的sp3杂化的差别。

追问

可为什么醇羟基中，其中是两个SP3杂化轨道被两对未共用电子对占据，而酚羟基中却是1对孤对电子占1个sp2杂化轨道，另一对孤对电子占未参与杂化的p轨道？这是由什么决定的？

追答

苯环上大多数的取代基都可以与苯环发生共轭效应的。不仅是酚的O，苯环上甲氧基的O也是sp2杂化。未参与杂化的p轨道的p电子向苯环迁移，发生给电子的共轭效应。而这是由什么决定的，我也说不清楚。

追问

总的来说，醇中的O是SP3杂化是不是因为有4个SP3轨道都被占用了，而酚中的O只有3个SP2轨道被占用了，（而另一对孤对电子在P轨道上），所以是SP2杂化？

追答

呃，觉得你的表述是反的。sp3杂化，是一个s轨道3个p轨道参与了杂化，成了4个sp3杂化轨道。而酚中的O是有1个p轨道没有参与杂化，形成的只有3个sp2杂化轨道。

Answer 2

当若干个能力相近的原子轨道混杂后形成的各新原子轨道中所含s和p的成分不相等，这样的杂化轨道称为不等性杂化。例如，NH3中的N，其价电子层结构为2s^22p^3。成键时先进行杂化，1个s轨道和3个p轨道进行杂化形成4个sp^3杂化轨道。但由于s轨道中含有一对孤对电子，而不是1个未成对的电子，其它3个p轨道中都是1个未成对的电子。因此，杂化后4个sp^3杂化轨道中所含s与p的成分不完全相等，其中1个含孤对电子的杂化轨道（含s成分为1－3a）与另外3个杂化轨道（含s成分为a）所含s和p的成分不同。
羟基上的氧原子符合上边的阐述，故为不等性sp^3杂化，望采纳。

追问

O的价电子层结构是2S^22P^4，S轨道含一对孤对电子，3个P轨道一个含一对孤对电子，还有两个P轨道分别是1个未成对的电子。S，P成分不完全相等，故为不等性SP3杂化？可是楼上的说SP3杂化的是醇羟基，酚羟基是SP2杂化？

追答

O的杂化我就知道sp^3杂化，也许是我孤陋寡闻了

Answer 3

SP3杂化的是醇羟基，酚羟基是SP2杂化：
由于苯环的影响，酚羟基氧sp2杂化，与苯环形成共轭体系，更稳定。此时存在共轭与诱导效应，共轭效应主导，由于氧上有孤电子对，故此处呈现斥电子。
而醇羟基，O与单键C相连，类H2O，sp3杂化。此处考虑诱导效应，而诱导效应起源于电负性，C-O，O电负性大，故吸电子。

追问

1.“SP3杂化的是醇羟基，酚羟基是SP2杂化.”。这是实验测出来的吗？
2.“由于氧上有孤电子对，故此处呈现斥电子。”斥电子是什么意思？

追答

.“SP3杂化的是醇羟基，酚羟基是SP2杂化.”。这是实验测出来的吗？
“实验测出来的”是不可能的，没办法直接通过实验测出，是根据理论推测，再根据实验得出它们的分子结构证明出来的吧。
第二问：斥电子基（推电子基）：如甲基、甲氧基、羟基，它们都有孤电子，也就是电子很富裕，经常会把自己的电子借给与其相邻的基团。这类基团的特征是一般没有不饱和键，或者含有O、N，甲基除外哦~

追问

可是-OH是吸电子基哦，不是斥电子
SP3杂化的是醇羟基，酚羟基是SP2杂化。你知道怎么推导出来的吗？楼下的解释的是SP^3杂化。O有SP^2杂化吗？

追答

羟基还有“醇羟基”和“酚羟基”的区别啊！！！
醇羟基是吸电子基，但酚羟基是斥电子基。所以醇没有酸性，而酚有弱酸性啊！！
我上面写的你都没有认真看哪！！

追问

你看下你的第一句话写的。醇比如CH3OH中-CH3是推电子基，使O上的电子云密度变大，使O-H键难断裂，因而H+不易解离出去。酚中，如C6H5OH中由于P-派共轭，使O上的电子云密度降低，从而O-H键较易断裂，H+可以解离出来，显酸性。不是你说的醇羟基是吸电子基，酚羟基是斥电子基，不是吗？