Question

为什么碳碳单键是SP3杂化，碳碳双键是SP2杂化，碳碳三键是SP杂化

Answer 1

碳碳单键是立体结构,因为中心碳原子是sp3杂化，都死西格玛键，键角109°28′
碳碳双键是平面结构，因为双箭中一个是西格玛键一个是π键，中心碳原子是sp2杂化，键角120°
碳碳三键是直线结构，因为三键中两个π键，1个西格玛键，中心碳原子是sp杂化，键角180°
他们的结构和杂化状态有关
（简单介绍一下杂化，你看下面这个网站）

杂化，是原子形成分子过程中的理论解释，具体有sp(如BeCl2)、sp2(如BF3)、sp3(如CH4)、sp3d（如PCl5）、sp3d2（如SF6） 杂化等等．
杂化轨道理论的要点：
在成键过程中，由于原子间的相互影响，同一原子中几个能量相近的不同类型的原子轨道（即波函数），可以进行线性组合，重新分配能量和确定空间方向，组成数目相等的新的原子轨道，这种轨道重新组合的过程称为杂化（hybridization），杂化后形成的新轨道称为 杂化轨道（hybrid orbital）。
杂化的类型：
等性杂化：全部由成单电子的轨道参与的杂化叫做等性杂化。
不等性杂化：有孤对电子轨道参与的杂化叫做不等性杂化。
杂化轨道的类型取决于原子所具有的价层轨道的种类和数目以及成键数目等。常见的有：
sp杂化：sp杂化是指由原子的一个ns和一个np轨道杂化形成两个sp杂化轨道，每个sp杂化轨道各含有1/2s成分和1/2p成分，两个轨道的伸展方向恰好相反，互成180度夹角，形成σ键。
sp2杂化：原子以一个ns和两个np轨道杂化，形成三个能量相同sp2杂化轨道，每个杂化轨道各含1/3s成分和2/3p成分。三个杂化轨道间的夹角为120度。
sp3杂化：由一个ns和三个np轨道杂化形成四个能量等同的sp3杂化轨道。每个sp3轨道都含有1/4s成分和3/4p成分。

Answer 2

对于化学键没有什么杂化类型。杂化是对某个原子来说的。对于碳原子，简单来说，形成的N个键，就是SP(N-1)杂化（双键和三键算一个键）。如果一个碳原子全是单键，那么就是SP3杂化，如果有一个双键两个单键，就是SP2杂化，一个单键一个三键是SP杂化。

Answer 3

sp 杂化 通常为直线型 sp2杂化 通常为平面三角形 sp3杂化 正四面体型

Answer 4

这牵扯到杂化轨道理论，高中不需掌握，记住即可

Answer 5

sp杂化：以乙炔为例，碳原子用一个2s轨道和一个2p轨道进行杂化，形
成两个相等的sp杂化轨道。每个sp杂化轨道包含1/2s轨道成分和1/2p轨道成分，这两个sp杂化轨道的对称轴形成180度的夹角，处于同一直线。
sp2：
在乙烯中，碳原子用一个2s轨道和两个2p轨道进行杂化，重新组成三个相等的sp2杂化轨道。每个sp2杂化轨道包含1/3s轨道成分和2/3p轨道成分。三个相等的sp2杂化轨道对称地分布在碳原子的周围，且处于同一平面上，对称轴之间的夹角为120度。
sp3：烷烃中，碳原子在成键时，能量相近的2s轨道中的一个电子跃迁到2pz轨道中，然后一个2s轨道和三个2p轨道进行杂化，形成四个能量相等的杂化轨道，称为sp3杂化轨道。两个轨道对称轴之间的夹角为109.5度
首先要明白一个轨道能级的概念。电子在围绕核放置时，其能量是固定的，按能量级大小分别可以分为S、P、D、F四个能级。其中第一层最多有两个电子，即只有一个S轨道；第二、三层最多有8个电子，包含一个S轨道和一个P轨道；第四层最多的18个电子，包含一个S、一个P、一个D轨道；……依次类推，目前已知的原子中电子最多的一层包含32个电子，包含SPDF轨道各一个。
在各轨道中，S轨道包含一个轨道，最多可有两个自旋方向相反的电子，当轨道电子为零空或满时处于稳定状态，即类似氢离子和氦原子的状态。P轨道包含三个轨道，最多可容纳6个电子,当三个轨道为全空、全満时为稳定状态，当三个轨道各只有一个电子时，由于电子自旋方向相同时，也处于一种稳定状态，称为亚稳定状态；D轨道有五个轨道，最多容纳10个电子，稳定状态理由同上；F轨道有7个轨道，最多容纳14个电子，稳定状态理由也同上。
当原子失去电子时，它首先失去的是外层的电子，当电子由高层轨道向低层轨道转移时，称为“跃迁”，此时多余的能量将被释放出，这就是化学反映中发光、发热的原因。同理，当电子吸收了外界能量，使其轨道由低层次向高层次转移时，称为“激发”，处于激发态的电子很不稳定，很快便会向低轨道（正常轨道）“跃迁”，同时放出恒定的能量，如果是发光，同发出的是单纯的色光，即“激光”。激光就是利用一些物质（如红宝石）能够稳定的被激发→跃迁的原理进行的。
至于成键能力，这只是有关于化合价的一些概念。明白了轨道杂化的概念，共价键等概念就太好理解了。
最后举一个例子，可能对你理解上述这些概念有好处
碳（C）是第6位元素，在其原子中含有6个电子，其电子轨道是1s2
2s2
2p2，其中第2级轨道形成杂化轨道，在2S和2P轨道中四个电子呈自旋方向相同状态，即形成类似2S1
2P3的状态，此时原子处于亚稳定状态。这就是碳为何稳定的原因。