化学选修31分子构型.pptx

三、杂化轨道理论三、杂化轨道理论 1 1、理论要点、理论要点 同一原子中能量同一原子中能量相近相近的的不同不同种原子轨道种原子轨道 在成键过程中在成键过程中重新组合重新组合，形成一系列能量，形成一系列能量相等相等的新轨道的过程叫的新轨道的过程叫杂化杂化。形成的。形成的新轨道新轨道叫叫杂化杂化轨道轨道,用于形成用于形成键键或容纳孤对电子或容纳孤对电子 杂化轨道数目等于各参与杂化的原子轨道杂化轨道数目等于各参与杂化的原子轨道 数目之和数目之和 杂化轨道成键能力强，有利于成键杂化轨道成键能力强，有利于成键 杂化杂化轨道成键时，满足轨道成键时，满足化学键化学键间间最小排斥最小排斥原理原理，不同不同的的杂化杂化方式，方式，键角键角大小大小不同不同第1页/共14页2 2、杂化类型、杂化类型 sp3杂化杂化 基态基态 激发激发 杂化杂化 激发态激发态 2s2p以以C原子为例原子为例1个个s轨道和轨道和3个个p轨道杂化形成轨道杂化形成4个个sp3杂化轨道杂化轨道 构型构型 10928 正四面体型正四面体型 4个个sp3杂化轨可形成杂化轨可形成4个个键键价层电子对数为价层电子对数为4的中心原子的中心原子采用采用sp3杂化方式杂化方式 第2页/共14页 sp2杂化杂化 基态基态 激发激发 杂化杂化 激发态激发态 2s2p以以C原子为例原子为例1个个s轨道和轨道和2个个p轨道杂化形成轨道杂化形成3个个sp2杂化轨道杂化轨道 构型构型 120 正三角型正三角型 剩下剩下的一个未参与杂化的一个未参与杂化的的p轨道用于轨道用于形成形成键键 3个个sp2杂化轨道可形成杂化轨道可形成3个个键键 价层电子对数为价层电子对数为3的中心原子的中心原子采用采用sp2杂化方式杂化方式 第3页/共14页 sp杂化杂化 基态基态 激发激发 杂化杂化 激发态激发态 2s2p以以C原子为例原子为例1个个s轨道和轨道和1个个p轨道杂化形成轨道杂化形成2个个sp杂化轨道杂化轨道 构型构型 180 直线型直线型 剩下剩下的两个未参与杂化的的两个未参与杂化的p轨道轨道用于用于形成形成键键 2个个sp杂化轨道可形成杂化轨道可形成2个个键键 价层电子对数为价层电子对数为2的中心原子采的中心原子采用用sp杂化方式杂化方式 第4页/共14页除除C原子外，原子外，N、O原子均有以上杂化原子均有以上杂化当发生当发生sp2杂化时，孤对电子优先参与杂化，杂化时，孤对电子优先参与杂化，单电子所在轨道优先不杂化，以利于形成单电子所在轨道优先不杂化，以利于形成键键 第5页/共14页 其它杂化方式其它杂化方式 dsp2杂化、杂化、sp3d杂化、杂化、sp3d2杂化、杂化、d2sp3杂化、杂化、sp3d2杂化杂化例如：例如：sp3d2杂化：杂化：SF6构型：四棱双锥构型：四棱双锥 正八面体正八面体 此类杂化一般是金属作为中心原子此类杂化一般是金属作为中心原子用于形成配位化合物用于形成配位化合物 第6页/共14页杂化杂化类型类型spsp2sp3dsp2sp3dsp3d2d2sp3杂化杂化轨道轨道234456轨道轨道夹角夹角18012010928180/9090/120/180 90/180空间空间构型构型直线型直线型平面三角平面三角型型正四面体正四面体平面正方形平面正方形三角双锥三角双锥正八面体正八面体示例示例BeCl2CO2BF3CH4 CCl4Cu(NH3)42PCl5SF6SiF62第7页/共14页四、配合物理论简介四、配合物理论简介 1 1、配位键、配位键 定义：定义：共用电子对由共用电子对由一个原子单方向一个原子单方向 提供提供给另一个原子共用所形成给另一个原子共用所形成|的的共价键共价键称配位键。称配位键。表示方法表示方法 形成条件形成条件 AB HN HH H 一个原子有一个原子有孤对电子孤对电子，另一个原子有，另一个原子有空轨道空轨道。第8页/共14页2 2、配位化合物、配位化合物 配合物的形成配合物的形成 天蓝色天蓝色溶液溶液蓝色蓝色沉淀沉淀深蓝色深蓝色溶液溶液Cu(OH)2H2OCu H2OH2OOH22+深蓝色深蓝色晶体晶体Cu(NH3)4 SO4H2O加乙醇加乙醇并静置并静置 NH3Cu H3NH3NNH32+CuSO4溶液溶液 滴加氨水滴加氨水 继续滴继续滴加氨水加氨水 第9页/共14页Cu(OH)2+4NH3=Cu(NH3)42+2OH蓝色沉淀蓝色沉淀深蓝色溶液深蓝色溶液Cu2+2NH3H2O=Cu(OH)2+2NH4+蓝色溶液蓝色溶液蓝色沉淀蓝色沉淀第10页/共14页H2OCu H2OH2OOH22+NH3Cu H3NH3NNH32+1Cu与与4O形成的结构形成的结构为平面正方形为平面正方形 1Cu与与4N形成的结构形成的结构为平面正方形为平面正方形 第11页/共14页 配合物的组成配合物的组成 Ag(NH3)2 OH内界内界外界外界配离子配离子Ag(NH3)2+Ag+中心离子中心离子 （有时可能（有时可能是中心原子）是中心原子）NH3配体配体 配位数：配位原子的个数配位数：配位原子的个数 其中其中N为配位原子为配位原子 常见配位原子：常见配位原子：N、O、F、Cl、C、S 第12页/共14页 常见配合物常见配合物 Fe3+3SCN=Fe(SCN)3黄色黄色血红色血红色Fe3+nSCN=Fe(SCN)n 3-n (n=1-6)Fe3+的检验的检验 血红色血红色第13页/共14页银氨溶液的配制银氨溶液的配制 AgOH+2NH3H2O=Ag(NH3)2+OH+2H2O Ag+NH3H2O=AgOH+NH4+白色沉淀白色沉淀 二氨合银离子二氨合银离子无色无色 冰晶石冰晶石 冰晶石冰晶石(六氟合铝酸钠六氟合铝酸钠)：Na3AlF6 第14页/共14页