(69)--6.2杂化轨道理论.ppt

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1、$杂化轨道理论$1.理论要点2.杂化类型目录$价键理论成功的说明了共价键的形成，解释了共价键的方向性和饱和价键理论成功的说明了共价键的形成，解释了共价键的方向性和饱和性。但在解释性。但在解释多原子分子的空间构型多原子分子的空间构型时，遇到了困难。时，遇到了困难。1931年年pauling等等人提出了杂化轨道理论，从而丰富和发展了现代价键理论。人提出了杂化轨道理论，从而丰富和发展了现代价键理论。我国化学家我国化学家唐敖庆教授唐敖庆教授对杂化轨道进行了系统化处理。对杂化轨道进行了系统化处理。CH4的几何构型。的几何构型。H2O的几何构型。的几何构型。C10928O104.5。引言引言$一、杂一、杂

2、化轨道理论的基本要点化轨道理论的基本要点1、杂、杂化：化：在在成键过程成键过程中，由中，由于原子间的相互影于原子间的相互影响，响，同同一原子中几个一原子中几个能量相近的不同类型的原子轨能量相近的不同类型的原子轨道道（即（即波函波函数），可数），可以进行线性组以进行线性组合，合，重重新分配新分配能量和确定空间方能量和确定空间方向，向，组组成成数目相等数目相等的新的原子轨道。的新的原子轨道。2、杂化轨道的角度波函数在某个方向的值杂化轨道的角度波函数在某个方向的值比杂化前大的多比杂化前大的多，更有利，更有利于原子轨道间最大程度的重叠，因而杂化轨道比原来的轨道于原子轨道间最大程度的重叠，因而杂化轨道比

3、原来的轨道成键能成键能力强力强。+-+spxsp杂杂化轨化轨道道$3、杂化轨道之间杂化轨道之间力图在空间取最大夹角分布，使相互的排斥作用力达到力图在空间取最大夹角分布，使相互的排斥作用力达到最小最小，形成的键更稳定。不同类型的杂化轨道之间的夹角不同，成键后形，形成的键更稳定。不同类型的杂化轨道之间的夹角不同，成键后形成的分子就具有不同的空间构型成的分子就具有不同的空间构型。$二、杂二、杂化轨道的类型和分子的空间构型化轨道的类型和分子的空间构型1、sp杂化：杂化：由一个由一个s轨道和一个轨道和一个p轨道参与杂化，得到轨道参与杂化，得到2个个sp杂化轨杂化轨道。道。s成份和成份和p成份各占成份各占

4、1/2。+-+-+-sp2个个sp杂化轨道杂化轨道2s2p2s2psp2p两个两个 sp 杂化轨道杂化轨道激发激发杂化杂化$BeCl2 分子Be的价层电子为的价层电子为 2S2激发激发2S2P2P杂化杂化 -+-+-Cl Be Cl180spsp1s22s22p63s23p5$2、sp2杂杂化化 由由1个个s轨道和轨道和2个个p轨道组合成轨道组合成3个个sp2杂化轨道的过程称为杂化轨道的过程称为sp2 杂化，杂化，s成份和成份和p成份各占成份各占1/3和和2/3。2s2p轨道轨道2s2p2s2psp2三个三个 sp2 杂化轨道杂化轨道激发激发杂化杂化$BF3B 2S22P12S2P2P激发态激

5、发态杂化态杂化态 基态基态sp2+-FFF2s22p5$3、sp3杂化杂化 由由1个个s轨道和轨道和3个个p轨道组合成轨道组合成4个个sp3 杂化轨道的过程称为杂化轨道的过程称为sp3 杂化，杂化，s成份和成份和p成份各占成份各占1/4和和3/4。2p2s2s2psp3四个四个 sp3 杂化轨道杂化轨道激发激发杂化杂化$CH4分子 C 2S22P2基态基态激发态激发态杂化态杂化态+-HHHH$4、不等性的、不等性的sp3杂化杂化等性杂化等性杂化:杂化后所形成的几个杂化轨道所含原来轨道成分的比例相等，杂化后所形成的几个杂化轨道所含原来轨道成分的比例相等，能量能量完全相同完全相同，这样的杂化称为等

6、性杂化。，这样的杂化称为等性杂化。不等性杂化不等性杂化:杂化后所形成的几个杂化轨道所含原来轨道成分的比例不杂化后所形成的几个杂化轨道所含原来轨道成分的比例不相等而能量相等而能量不完全相同不完全相同，这种杂化称为不等性杂化。，这种杂化称为不等性杂化。$NH3分分子子nN 2S22P3基态基态杂化态杂化态NHHH107182s22p3$H2O分分子子nO 2S22P4基态基态杂化态杂化态OHH104.52s22p4$小结小结杂化类型杂化类型spsp2sp3参与杂化的参与杂化的原子轨道原子轨道1s个个+1个个p1个个s+2个个p1个个s+3个个p杂化轨道数杂化轨道数2个个sp杂化轨道杂化轨道3个个sp2杂化轨道杂化轨道4个个sp3杂化轨道杂化轨道杂化轨道间杂化轨道间夹角夹角180 120 109 28 空间构型空间构型直线直线正三角形正三角形正四面体形正四面体形实例实例BeCl2 HgCl2BF3 BCl3 CH4 CCl4$Thank you！