②sp雜化 sp血液融漿機(jī)雜化是由1個(gè)ns軌道和2個(gè)np軌道組合形成3個(gè)完全相 22 同的sp雜化軌道,每個(gè)sp雜化軌道含有1/3s和2/3p的成分,雜化軌道間的 夾角為120°。 22 例如,BF3 分子的結(jié)構(gòu)。B原子的電子層結(jié)構(gòu)為1s2s2p1x。當(dāng)B與F反應(yīng) 時(shí),B原子的1個(gè)2s電子激發(fā)到2p軌道上,使B原子的電子層結(jié)構(gòu)變?yōu)? y 21 1s2s2p1x2p1y。同時(shí)B原子的1個(gè)2s軌道和兩個(gè)2p軌道發(fā)生雜化,形成3個(gè) 2 sp雜化軌道,分別與3個(gè)F原子的2p軌道重疊,形成三個(gè)共價(jià)鍵。由于3個(gè) 2 sp雜化軌道在同一平面上,而且?jiàn)A角為120°,所以BF分子具有平面三角形結(jié) 3 構(gòu),見(jiàn)圖418。 圖418 B原子軌道sp2雜化及BF3分子的空間結(jié)構(gòu) 33 ③sp雜化 sp雜化是由1個(gè)ns軌道和3個(gè)np軌道組合形成四個(gè)完全 333 相同的sp雜化軌道,每個(gè)sp雜化軌道含有1/4s和3/4p的成
分,sp雜化軌道 間的夾角為109.5°。 22 例如,CH4分子的結(jié)構(gòu)。C原子的電子層結(jié)構(gòu)為1s2s2p1x2p1y。在形成CH4 分子時(shí),C原子的1個(gè)2s電子激發(fā)到2p軌道,使C原子的電子層結(jié)構(gòu)變?yōu)? z213 1s2s2p1x2p1y2p1z。同時(shí)C原子的1個(gè)2s軌道和3個(gè)2p軌道雜化,組成四個(gè)sp 3 雜化軌道,分別與4個(gè)氫原子的1s軌道重疊,形成四個(gè)共價(jià)鍵。由于sp雜化軌 道間的夾角為109.5°,所以CH分子具有正四面體的空間結(jié)構(gòu),見(jiàn)圖419。 4 由s軌道和p軌道形成的雜化軌道和分子的空間構(gòu)型列于表47中。 (3)等性雜化與不等性雜化 等性雜化 在形成分子過(guò)程中,所有雜化軌道均參與成鍵,形成分子后,每 一個(gè)雜化軌道都生成了一個(gè)共價(jià)鍵,整個(gè)分子中同一組雜化的每一個(gè)雜化軌道 表47 s軌道和p軌道形成的雜化軌道和分子的空間構(gòu)型 第二節(jié) 化學(xué)鍵和分子結(jié)構(gòu)167 圖419 C原子軌道sp3雜化及CH4分子的空間結(jié)構(gòu) 雜化軌道類型spsp2sp3不等性sp3 參加
雜化的軌道1個(gè)s,1個(gè)p1個(gè)s,2個(gè)p1個(gè)s,3個(gè)p1個(gè)s,3個(gè)p 生成雜化軌道數(shù)2344 成鍵軌道夾角180°120°109°28′90°~109°28′ 空間構(gòu)型直線形平面三角形正四面體三角維 V形 實(shí)例BeCl2BF3CH4NH3 H2O 是完全等同的,具有完全相同的特性,在空間的立體分布也完全對(duì)稱、均勻。這 種雜化軌道稱為等性雜化軌道。 前節(jié)例子中介紹的各組雜化軌道都屬于這一類,CH分子中碳原子的等性 4 33 sp雜化軌道,四個(gè)sp雜化軌道完全相同,在空間呈完全對(duì)稱的均勻排布,指向 正四面體的四個(gè)頂角方向。同樣,BF分子中硼原子與3個(gè)氟原子成鍵時(shí)為3 3 2 個(gè)等性sp雜化軌道;BeCl分子中鈹原子與2個(gè)氯原子成鍵時(shí)為2個(gè)等性sp雜 2



