sp杂化 百科内容来自于: 百度百科

sp轨道杂化是基于轨道杂化理论的一个重要分支,是一种比较常见的轨道杂化方式。

sp杂化

同一原子内由一个ns轨道和一个np轨道发生的杂化,称为sp杂化。杂化后组成的轨道称为sp杂化轨道。sp杂化可以而且只能得到两个sp杂化轨道。
实验测知,气态BeCl2是一个直线型的共价分子。Be原子位于两个Cl原子的中间,键角180°,两个Be-Cl键的键长和键能都相等:
Cl-Be-Cl(sp1杂化)
基态Be原子的价层电子构型为2s2,表面看来似乎是不能形成共价键的。但杂化理论认为,成键时Be原子中的一个2s电子可以被激发到2p空轨道上去,使基态Be原子转变为激发态Be原子(2s12p1):
与此同时,Be原子的2s轨道和一个刚跃进的电子的2p轨道发生sp杂化,形成两个能量等同的sp杂化轨道:
其中每一个sp杂化轨道都含有 轨道和 轨道的成分。每个sp轨道的形状都是一头大,一头小。成键时,都是以杂化轨道大的一头与Cl原子的成键轨道重叠而形成两个σ键。根据理论推算,这两个sp杂化轨道正好互成180°,亦即在同一直线上。这样,推断的结果与实验相符。(此处注意,BeCl2的分子构型不止sp杂化一种,还可以以sp2杂化而形成二聚体,也可以以sp3杂化形成多聚体,其分子构型不一定为直线型。)
此外,周期表ⅡB族Zn,Cd,Hg元素的某些共价化合物,其中心原子也多采取sp杂化。
注意两点:
(1)原子轨道的杂化只有在形成分子的过程中才会发生;
(2)能量相近通常是指:ns与np、ns,np与nd或(n-1)d。在形成分子时,由于原子的相互影响,若干不同类型能量相近的原子轨道混合起来,重新组合成一组新的轨道,这种轨道重新组合的过程叫做杂化。
sp杂化例子、CO2 (sp杂化) 、 C2H4(sp2杂化)CH4(sp3杂化)

sp杂化是如何杂化的

sp杂化是由s轨道和一个p轨道杂化形成两个能量均等的轨道,两个sp杂化轨道对称轴之间的夹角是180º(成一条直线)。两个未参与杂化的p轨道互相垂直,并且都与两个sp杂化轨道对称轴组成的直线垂直。
  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。
  分子杂化类型由取决于的孤对电子对数目和成键电子对数目
  对于ABn型分子
  孤对电子对数目=(A最外层电子数—B成单电子数×n)÷2
  成键电子对数目=n
  对于BeCl2,孤对电子对数目=(2—1×2)÷2=0,成键电子对数目=2
  二者之和0+2=2,故为sp杂化
  对于BF3,孤对电子对数目=(3—1×3)÷2=0,成键电子对数目=3
  二者之和为0+3=3,故为sp2杂化
  以此类推,4为sp3杂化,5为sp3d杂化,6为sp3d2杂化
  等性杂化轨道类型 夹角 分子的空间构型 实例
  sp杂化 180° 直线型 BtCl3
  sp2杂化 120° 平面三角形 HgCl2
  sp3杂化 109°28′ 正四面体 CH4、SiH4、NH4+
  sp3d2杂化 90°及180° 正八面体 SF6
  不等性杂化轨道类型(杂化轨道中有孤对电子存在)
  不等性sp3杂化 104°45′ 三角形 H2O H2S
  107°5′ 三角棱锥 NH3 PH3
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- 来自原声例句
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