無機與分析技術化學鍵（六）薛俊娟

化學鍵(六)

現(xiàn)代價鍵理論較好的解釋了共價鍵的形成過程和本質，但在解釋分子的空間構型時遇到了困難。1931年鮑林提出了雜化軌道理論，補充和發(fā)展了價鍵理論。

化學鍵(六)

雜化軌道理論定義：在原子間相互結合成鍵的過程中，可能會引起原子內部能量相近的各原子軌道相互混雜，重新分配能量和空間取向，成為成鍵能力更強的新原子軌道。這種過程叫做原子軌道的“雜化”，所得到的新原子軌道叫雜化原子軌道，簡稱雜化軌道。

化學鍵(六)

1、雜化軌道理論的基本要點：(1)

原子在成鍵時，同一原子中能量相近的原子軌道可參與雜化形成雜化軌道。(2)形成的雜化軌道數(shù)等于參與雜化的原子軌道數(shù)。即雜化前后軌道數(shù)目守恒。

化學鍵(六)

(3)雜化改變了原子軌道的形狀、能量和伸展方向，軌道成鍵能力增強。雜化軌道的形狀是一頭大，一頭小，電子云更集中，更有利于軌道的最大重疊。雜化軌道的取向對稱，使成鍵電子對間距離最遠，斥力最小，形成的分子更穩(wěn)定。

化學鍵(六)

(4)軌道的雜化有等性雜化和不等性雜化兩種類型。等性雜化：全部由含單電子的原子軌道或空軌道參加的雜化，形成成分相同、能量相同的雜化軌道。不等性雜化：有含成對電子的原子軌道參加的雜化，形成的雜化軌道成分和能量不完全相同。

化學鍵(六)

2、雜化軌道的類型與分子幾何構型（1）sp雜化：1個s軌道和1個p軌道雜化得到兩個等同的sp雜化軌道。每個軌道含有0.5s和0.5p的成分，兩個軌道間的夾角為180o。

化學鍵(六)

BeCl2

分子的形成過程：2s2pBe原子基態(tài)→2s2pBe原子激發(fā)態(tài)→2pspBe原子雜化態(tài)→2pBeCl2

分子激發(fā)

化學鍵(六)

凡是通過sp雜化而成鍵的原子，所形成的兩個鍵都呈直線形構型。BeClClCl—Be—Cl直線形

化學鍵(六)

（2）sp2雜化：由1個s軌道與2個p軌道雜化得到3個等同的sp2雜化軌道。每個軌道含有1/3s和2/3p的成分，3個軌道處于同一平面，每個軌道間的夾角為120o。

化學鍵(六)

BF3分子的形成過程為例進行說明：基態(tài)B價層電子排布：2s22p1基態(tài)2s2p

化學鍵(六)

BF3

分子的形成過程：2s2pB原子基態(tài)→2s2p→2p→sp2B原子雜化態(tài)2pBF3

分子激發(fā)

化學鍵(六)

BF3分子的軌道重疊圖BF3分子的形狀圖

化學鍵(六)

（3）sp3雜化：由1個s軌道和3個p軌道雜化得到4個等同的sp3雜化軌道。每個軌道含有1/4s和3/4p的成分，sp3雜化軌道分別指向四面體的4個頂角，4個軌道彼此間的夾角為109o28′。

化學鍵(六)

我們以CH4分子形成過程為例進行講解：基態(tài)C原子價層電子排布：2s22p22s2p

化學鍵(六)

→2s2pC原子基態(tài)2s2pC原子激發(fā)態(tài)→sp3C原子雜化態(tài)→CH4

分子CH4

分子的形成過程：激發(fā)

化學鍵(六)

++++____109°28’10928′CHHHHCHHHH正四面體

化學鍵(六)

（3）不等性雜化

：在雜化軌道中有不參加成鍵的孤對電子存在，使得各雜化軌道的成分和能量不完全相同，稱為不等性雜化。我們以NH3分子形成過程為例進行講解：

化學鍵(六)

7N基態(tài)2s2p雜化態(tài)s