杂化轨道.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,H,：,1,s,1,H,：,1,s,1,O:,1s,2,2,s,2,2,p,x,1,2,p,y,1,2,p,z,2,N:,1s,2,2,s,2,2,p,x,1,2,p,y,1,2,p,z,1,H,：,1,s,1,H,：,1,s,1,H,：,1,s,1,键角,理论 实测,90 104.5,键角,理论 实测,90,10718,4.2.3,杂化轨道（,hybrid orbital,）,新理论的提出,1,6,C,核外电子排布,问题：,2.,有几个单电子？,3.,在形成共价键时可以和几个单,电子配对？,4.,和,H,形成的,C-H,化合物中，应该,形成,CH,2,但实际上是形成了,CH,4,，怎样解释？,2,成键时能级相近的价电子轨道相混杂，形成新的价电子轨道,杂化轨道,一、基本要点,轨道成分变了,总之，杂化后的轨道,轨道的能量变了,轨道的形状变了,结果，当然是更有利于成键！,变了,杂化后轨道伸展方向，形状和能量发生改变,杂化前后轨道数目不变,4.2.3,杂化轨道（,hybrid orbital,）,P52,3,二、杂化轨道的种类,s p 型,s p d 型,a),按参加杂化的轨道分类,sp 、sp,2,、sp,3,杂化；,sp,3,d 、sp,3,d,2,杂化等。,b),按杂化轨道能量是否一致分类,等性杂化,如 C 的,sp,3,杂化,4,条,sp,3,杂化轨道能量一致,不等性杂化,如 O 的 sp,3,杂化,4,条,sp,3,杂化轨道能量不相等。,4,判断是否等性杂化，要看各条杂化轨道的能量是否相等，不,看未参加杂化的轨道的能量。,又如 C 的 sp,2,杂化,形成,3,个能量相等的,sp,2,杂化轨道，属于,等性杂化。,5,三、各种杂化轨道在空间的几何分布,1 sp 杂化 两条杂化轨道呈直线形分布 互成 180角。,6,7,乙炔分子直线形,两点结论 1)分子构型由 键确定；,2)键在 键基础上形成。,C,p,y,p,z,sp 杂化，sp1s，sp sp 均为 键。分子为直线形。,8,例如,CO,2,2s,2p,2p,2s,激发,sp,2p,杂化,O,C,O,O,C,O,SP,2,9,大家应该也有点累了，稍作休息,大家有疑问的，可以询问和交流,10,2 sp,2,杂化,一个,s,轨道和二个,p,轨道杂化，产生三个等同的,sp,2,杂化轨道，,sp,2,杂化轨道间夹角,120,，呈,平面三角形。,11,BCl,3,BF,3,3个,键，,1,个,4,6,键。,分子是平面三角形，键角,120，,NO,3,-,CO,3,2-,SO,3,是,sp,2,杂化,12,C sp,2,杂化 C C sp,2,sp,2,，,C,H sp,2,s,，均为,键。HCH,键角为 120，未杂化的 p 轨道之间,成 键，故有 C C 的存在。,-,+,-,+,13,苯,C,6,H,6,平面正六边形,C sp,2,等性杂化 3 条杂化轨道互成 120角。,C C,键 sp,2,sp,2,C,H,键 sp,2,1s,键角 CCC 120，HCC,120。,14,3,sp,3,杂化,15,等性,sp,3,杂化,CH,4,C:,2s,2,2p,2,16,17,PCl,5,三角双锥,P sp,3,d,杂化,sp,3,d 杂化 5 条 三角双锥,三种交角 90120和 180,4 spd 杂化,18,s p,3,d,2,杂化-SF,6,呈正八面体形状，,sp,3,d,2,杂化,S,19,H,2,O V 形结构，O sp,3,不等性杂化 。,sp,3,不等性杂化,HOH 键角本应 10928 ，但由,于孤对电子的斥力，该角变小，为 10445,。,O,H,H,5 不等性杂化,不等性,sp,3,杂化,孤对电子,20,NH,3,:,N:2,s,2,2,p,3,2,s,1,2,p,4,(,sp,3,),1,(,sp,3,),1,(,sp,3,),1,(,sp,3,),2,H:1,s,1,H:1,s,1,H:1,s,1,NH,3,：,3,个,键，,N,上有,1,对孤对电子,NH,3,三角锥形,N sp,3,不等性杂化,21,HNH 角小于 109 28，为 10718,。,22,总 结,杂化轨道,类型,参加杂化,轨道,杂化轨道,数目,成键轨道,键角,分子空间,构型,实例,中心原子,Be Hg,sp,sp,2,sp,3,sp,3,(,不等性,),1,个,s,、,1,个,p,1,个,s,、,2,个,p,1,个,s,、,3,个,p,1,个,s,、,3,个,p,2,3,4,4,180,120,10928,直线型,平面,三角形,(,正,),四面体,三角,锥型,V,型,BeCl,2,HgCl,2,BF,3,BCl,3,CH,4,CHCl,3,NH,3,H,2,O,H,2,S,PH,3,B,C,N P,O S,A,B,A,A,A,A,90 ,LP-BP BP-BP,价层电子对,=,键电子对,+,孤对电子对,(VP)(,BP)(LP),4.2.4,价层电子对互斥理论,（,VSEPR,法）,孤,孤,孤,成,成,成,推断步骤,31,推断分子或离子的空间构型的具体步骤：,确定中心原子的价层电子对数，,以,AX,m,为例,(A,中心原子,X,配位原子,),：,原则：,A,的价电子数,=,主族序数；,配体：,H,和卤素每个原子各提供一个价,电子,氧与硫不提供价电子；,正离子应减去电荷数,负离子应加上电荷数。,例：,VP()=(6+40+2)=4,VP=1/2A,的价电子数,+X,提供的价电子数,离子电荷数,(),负 正,电子对与构型,32,确定电子对的空间构型：,VP=2,直线形,VP=3,平面三角形,VP=4,正四面体,VP=5,三角双锥,VP=6,正八面体,分子构型,33,确定中心原子的孤对电子对数，推断分子的空间构型。,LP=0:,分子的空间构型,=,电子对的空间构型,VP=(2+2)=2,直线形,VP=(3+3)=3,平面三角形,VP=(4+4)=4,四面体,VP=(5+5)=5,三角双锥,VP=(6+6)=6,八面体,例如：,LP0,34,LP0,：分子的空间构型不同于电子对的空间构型。,3,4,6,1,1,2,1,2,SnCl,2,平面三角形,V,形,NH,3,四面体 三角锥,H,2,O,四面体,V,形,IF,5,八面体 四方锥,XeF,4,八面体 平面正方形,VP,LP,电子对的,空间构型,分子的,空间构型,例,VP,5,35,电子对数 配体数 孤电子对数 电子对构型 分子构型,(m)(n)(m,n),3 2 1,三角形 “V”字形,A,B,B,A,4 3 1,正四面体 三角锥,A,B,B,B,A,4 2 2,正四面体 “V”字形,A,A,B,B,36,孤对 孤对 0 0,孤对 孤对,0 0 1,5 对电子，4 个配体，1 对孤对电子，有 2 种情况供选择：,甲 乙,5 对电子，3 个配体，2 对孤对电子，有 3 种情况供选择：,甲 乙 丙,结论：乙种稳定，称“T ”字形。,孤对 成键 2 3,成键 成键 4 3,从 90 方向上的分布情况看，甲 稳定，称变形四面体。,孤对 成键,6 4 3,成键 成键,0 2 2,37,6 对电子对 1 对孤对电子 四角锥,6 对电子对 2 对孤对电子 正方形,38,6 8 8 8 5 10,3 4 4 4 3 5,三角形 正四面体 正四面体 正四面体 三角形 三角双锥,例 1 利用价层电子对互斥理论判断下列分子和离子的几何,构型。要求写出价层电子总数、对数、电子对构型和分子构型。,AlCl,3,H,2,S SO,3,2-,NH,4,+,NO,2,IF,3,解：总数,对数,电子对构型,分子构型,三角形 V字构型 三角锥 正四面体 V字形 T字形,39,2 多重键的处理,某配体（非 VI A 族）与中心之间有双键或三键时，价层电子对数减 1 或减 2。,如，乙烯 以左碳为中心,电子总数 4+1,2+2 =8 4 对 减 1 3 对,3 个配体 平面三角形。注意，这里是以左碳为中心讨论的。,40,进一步讨论影响键角的因素：,键的存在，相当于孤对电子排斥成键电子，使键角变小。例如：,中心原子和配位原子的电负性大小也影响键角。例如：,N,:,F,F,F,中心原子电负性大者，键角较大；配位原子电负性大者，键角较小。,C=C,H,H,H,H,N,:,H,H,H,P,:,H,H,H,H,思考,41,思考题：,解释,NO,2,+,O,3,SnCl,3,-,OF,2,ICl,3,I,3,-,XeF,5,+,ICl,4,-,等离子或分子的空间构型,并指出其中心原子的轨道杂化方式。,MO,42,