Question

碳碳三键为什么是sp杂化而乙烯是sp2杂化。不是乙炔间还多些。

Answer 1

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.
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.

追问

碳碳三键不是有三个键吗，怎么杂化得还少些一个σ两个π怎么还是sp。还有怎么两个碳原子形成三个sp2轨道

追答

有一个cigma键,两个pai键
一个c原子上sp杂化形成两个杂化轨道,分别连接h原子和c原子,没有杂化的2个轨道形成pai键.
同理.烯烃sp2杂化形成三个杂化轨道,连接两个h和一个c.没杂化的一个p轨道形成一个pai键.

有一个原则：杂化后的轨道只能用于形成sigma键或由孤电子对占据,不会用来形成Pi键.
在羰基 R-COOH碳上,其中一个O只能与C形成双键,也就是说一个sigma键和一个Pi键,另外还与R和OH各形成一个sigma键,共四个键,C上最外层再无电子形成孤电子对了.根据杂化原则,由于只有三个sigma,需要参与杂化的轨道就只能是三个,也就是sp2杂化.
对于碳的杂化有如下规律：杂化轨道数= 4 - 双键数
不形成双键：sp3
形成一个双键：sp2
形成两个双键：sp
形成三个双键：不可能,C不可能与同一原子形成四重键.