《四川省米易中學(xué)高中化學(xué)《分子的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》課件 新人教版選修3》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《四川省米易中學(xué)高中化學(xué)《分子的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》課件 新人教版選修3(14頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第二節(jié) 軌道雜化理論一、軌道雜化理論的基本要點二、s-p 雜化軌道及有關(guān)分子的幾何構(gòu)型一、軌道雜化理論的基本要點 同一原子中能量相近的不同類型的原子軌道重新組合成新的原子軌道,稱為原子軌道的雜化,得到的原子軌道稱為雜化軌道。 軌道雜化理論的基本要點是: (1)只有在形成分子的過程中,能量相近的原子軌道才能進行雜化。 (2)雜化軌道的成鍵能力比未雜化的原子軌道的成鍵能力強。 (3)原子軌道雜化時,軌道的數(shù)目不變,但軌道在空間的伸展方向發(fā)生變化。 (4)組合得到的雜化軌道與其他原子形成 鍵或排布孤對電子,而不會以空軌道的形式存在。 (5)中心原子采取的雜化類型決定了雜化軌道分布形狀及所形成的分子的
2、幾何構(gòu)型。二、S-P 雜化軌道及有關(guān)分子的幾何構(gòu)型(一)sp 雜化軌道及有關(guān)分子的幾何構(gòu)型 由一個 ns 軌道和一個 np 軌道參與的雜化稱為sp 雜化,所形成的兩個軌道稱為 sp 雜化軌道。每個 sp 雜化軌道中含有 1/2 的 s 軌道成分和 1/2 的 p 軌道成分,雜化軌道間的夾角為 。180。 sp 雜化示意圖(二)SP2 雜化軌道及有關(guān)分子的幾何構(gòu)型 由一個 ns 軌道和兩個 np 軌道參與的雜化稱為 sp2 雜化,所形成的三個雜化軌道稱為 sp2 雜化軌道。每個 sp2 雜化軌道中含有 1/3 的 s 軌道成分和 2/3 的 p 軌道成分,雜化軌道間的夾角為120,呈平面正三角形
3、。 sp2 雜化軌道示意圖BF3 形成示意圖BF3 的幾何構(gòu)型 (三)SP3 等性雜化軌道及有關(guān)分子的幾何構(gòu)型 由一個 ns 軌道和三個 np 軌道參與的雜化稱為 sp3 雜化,形成的四個雜化軌道稱為 sp3 雜化軌道。 每個 sp3 雜化軌道中含有 1/4 的 s 軌道成分和 3/4 的 p 軌道成分,雜化軌道間的夾角為 。 109 28sp3 等性雜化軌道CH4 形成示意圖(四)SP3 不等性雜化軌道及有關(guān)分子的幾何構(gòu)型 對于含孤對電子的中心原子,由于孤對電子要占據(jù)雜化軌道,不參與成鍵,將使形成的分子的能量升高。若采用 sp3 等性雜化,則由于孤對電子占據(jù)的 sp3 雜化軌道中 s 成分較
4、少,因此能量較高,分子的穩(wěn)定性較低。為了使分子的能量盡可能低,含孤對電子的中心原子最好采用 sp3 不等性雜化,在滿足成鍵雜化軌道有盡可能大的成鍵能力的前提下,盡可能增加非鍵雜化軌道中的 s 軌道成分和減小 p 軌道成分,并相應(yīng)減少成鍵雜化軌道中的 s 軌道成分和增大 p 軌道成分,使形成的分子的能量比等性雜化時有所降低 基態(tài) N 的外層電子組態(tài)為 2s22p3,在 H 影響下,N 的一個 2s 軌道和三個 2p 軌道進行 sp3 不等性雜化,形成四個不等同的 sp3 雜化軌道。其中三個 sp3 成鍵雜化軌道的能量相等,每個雜化軌道含 0.226 s 軌道成分和 0.774 p 軌道成分;sp
5、3 非鍵雜化中含 0.322 s軌道成分和 0.678 p軌道成分。N 用三個各含一個未成對電子的 sp3 成鍵雜化軌道分別與三個 H 的 1s 軌道重疊,形成三個 鍵,孤對電子則占據(jù) s 成分較高的 sp3 非鍵雜化軌道。因此 NH3 的幾何構(gòu)型為三角錐形。N HNH3 的幾何構(gòu)型 基態(tài) O 的外層電子組態(tài)為 2s22p4,在 H 的影響下,O 采用 sp3 不等性雜化,形成兩組能量不同的 sp3 雜化軌道,其中兩個成鍵 sp3 雜化軌道含 0.20 s 軌道成分和 0.80 p 軌道成分,兩個 sp3 非鍵雜化軌道含 0.30 s 軌道成分和 0.70 p 軌道成分。O 用兩個各含有一個未成對電子的 sp3 成鍵雜化軌道分別與兩個H 的 1s 軌道重疊,形成兩個 鍵,兩對孤對電子各占據(jù)一個 sp3 非鍵雜化軌道。因此,H2O 的幾何構(gòu)型為 V 型。 O H 的幾何構(gòu)型2H O