作业帮询问有关化学的基础知识
来源：学生作业帮 编辑：作业帮 分类：化学作业 时间：2024/11/06 09:59:37
询问有关化学的基础知识
谁能帮我介绍一下亚层以及轨道杂化的基本原理（我刚学,竞赛要用,最好从基础说起）
谁能帮我介绍一下亚层以及轨道杂化的基本原理（我刚学,竞赛要用,最好从基础说起）
杂化轨道：原子在相互结合成键过程中,原来能量接近的原子轨道要重新混合,形成新的
原子轨道,即杂化轨道.
原子轨道的杂化：原子轨道重新混合的现象.原子轨道的杂化有严格的理论基础.
例如：s与p亚层的能量就接近,因此可杂化.动画示意如下(点击图片观看,后同)
杂化的原因：分子中原子间的静电排斥,使带同种电荷的原子(或化学键)尽可能远离,
体系能量进一步降低.也使各化学键在空间的伸展方向尽可能均匀和对称,如:
特点：
1) 杂化轨道也是原子轨道,因此,按VB理论,它们可以与其他原子的单电子配对成键.
2)杂化轨道全部都用于形成σ键.
3)杂化轨道的空间伸展方向要按一定规律发生变化.
4)杂化过程中,有些原子已成对的价电子甚至可以在吸收很小能量的代价下,激发成为
单电子,从而可形成更多的化学键,使体系的总能量大幅度降低.
结论：1)杂化过程中,用于形成化学键的原子轨道(即杂化轨道)方向要发生变化.
2)中心原子一般有e激发(不等性杂化无e激发).
3)s与p轨道之间杂化的类型有：等性sp、等性sp2、等性sp3及不等性sp3.
杂化轨道的形状：
各种杂化轨道的成键特征与分子的空间构型:
>>CO2化学键 >>BF3化学键 >>CH4空间构型与正四面体 >>NH3空间构型与三角锥形
进一步的解释：H2O的键角104.5度,NH3的107.3度,是由于孤对e压缩X-H键.
NH3的1对e从109.47度至107.3度,H2O的2对e至104.5度.
注意：许多类似分子的构型可以推而广之,即中心原子处于同一族时,杂化类型相同.
见表中“其它分子”.
例如:HCN H2O2 C6H6 SF6 的分子结构与化学键：
>>HCN化学键 >>H2O2化学键 >>C6H6化学键 >>SF6化学键与正八面体
问题：如何判断分子中原子是否杂化和采用何种杂化?
1、有机分子中C原子都杂化,因为C总是4价而不是2价.
2、化学键数目超过中心原子的单电子数,也都杂化.如：>>HgCl2化学键 >>BCl3化学键
3、实测几何构型与VB理论预期不符合时.如H2O、NH3.记住这2个特例,推断其它.
4、杂化轨道都形成σ键.因为：.又因为：.我们知道：等性杂化sp、sp2、sp3分别有2、
3、4条杂化轨道,因此,有2、3、4条杂化轨道,必然对应sp、sp2、sp3杂化.
例：判断CH3CHO的结构式、各键角的近似值,画出分子形状示意图.
原子轨道,即杂化轨道.
原子轨道的杂化：原子轨道重新混合的现象.原子轨道的杂化有严格的理论基础.
例如：s与p亚层的能量就接近,因此可杂化.动画示意如下(点击图片观看,后同)
杂化的原因：分子中原子间的静电排斥,使带同种电荷的原子(或化学键)尽可能远离,
体系能量进一步降低.也使各化学键在空间的伸展方向尽可能均匀和对称,如:
特点：
1) 杂化轨道也是原子轨道,因此,按VB理论,它们可以与其他原子的单电子配对成键.
2)杂化轨道全部都用于形成σ键.
3)杂化轨道的空间伸展方向要按一定规律发生变化.
4)杂化过程中,有些原子已成对的价电子甚至可以在吸收很小能量的代价下,激发成为
单电子,从而可形成更多的化学键,使体系的总能量大幅度降低.
结论：1)杂化过程中,用于形成化学键的原子轨道(即杂化轨道)方向要发生变化.
2)中心原子一般有e激发(不等性杂化无e激发).
3)s与p轨道之间杂化的类型有：等性sp、等性sp2、等性sp3及不等性sp3.
杂化轨道的形状：
各种杂化轨道的成键特征与分子的空间构型:
>>CO2化学键 >>BF3化学键 >>CH4空间构型与正四面体 >>NH3空间构型与三角锥形
进一步的解释：H2O的键角104.5度,NH3的107.3度,是由于孤对e压缩X-H键.
NH3的1对e从109.47度至107.3度,H2O的2对e至104.5度.
注意：许多类似分子的构型可以推而广之,即中心原子处于同一族时,杂化类型相同.
见表中“其它分子”.
例如:HCN H2O2 C6H6 SF6 的分子结构与化学键：
>>HCN化学键 >>H2O2化学键 >>C6H6化学键 >>SF6化学键与正八面体
问题：如何判断分子中原子是否杂化和采用何种杂化?
1、有机分子中C原子都杂化,因为C总是4价而不是2价.
2、化学键数目超过中心原子的单电子数,也都杂化.如：>>HgCl2化学键 >>BCl3化学键
3、实测几何构型与VB理论预期不符合时.如H2O、NH3.记住这2个特例,推断其它.
4、杂化轨道都形成σ键.因为：.又因为：.我们知道：等性杂化sp、sp2、sp3分别有2、
3、4条杂化轨道,因此,有2、3、4条杂化轨道,必然对应sp、sp2、sp3杂化.
例：判断CH3CHO的结构式、各键角的近似值,画出分子形状示意图.