杂化轨道的类型与分子空间构型
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beh2的杂化类型和空间构型1.引言1.1 概述杂化类型和空间构型是化学领域中的重要概念,它们在解释分子结构和性质方面起着关键的作用。
杂化类型指的是原子在化学键形成过程中,其电子轨道混合形成新的杂化轨道的过程。
空间构型则描述的是分子中原子的空间排列方式。
在化学中,杂化类型的理论由美国化学家林纳斯·鲍林于20世纪初提出,并被广泛应用于解释分子的几何形状、键长和键角等性质。
根据杂化类型的定义,原子的电子轨道可以发生sp、sp²、sp³等不同类型的杂化。
这种杂化过程可以使得原子在分子中能够形成不同的化学键,从而影响分子的性质和反应方式。
空间构型则更多地关注于原子的排列方式和分子的三维结构。
分子的空间构型决定了其化学性质和相互作用方式。
通过研究分子的空间构型,我们可以了解分子的稳定性、反应活性以及与其他分子的作用。
空间构型的描述可以使用几何体的概念,例如线性、平面型和立体型等。
深入理解杂化类型和空间构型对于研究化学反应、预测物质性质以及设计新的化合物具有重要意义。
在本文中,我们将详细介绍杂化类型的定义和分类,以及空间构型的定义和特点。
通过全面了解这两个概念,我们可以更好地理解分子的结构和性质,为化学研究和应用提供有力支持。
1.2 文章结构文章结构部分应该包含关于文章的主要分段和部分的介绍。
它可以提供读者一个对整篇文章的整体概述,帮助读者更好地理解文章的组织结构。
以下是文章结构部分的内容建议:在本文中,我们将主要探讨beh2的杂化类型和空间构型。
为了更好地组织本文的内容,我们将按照以下结构进行论述。
第一部分是引言部分,在这一部分中,我们将对本文的主题进行概述。
首先,我们将介绍beh2的杂化类型和空间构型的背景和重要性。
其次,我们将概述本文的结构,以便读者能够更好地理解全文的组织布局。
第二部分是正文部分,是本文的核心部分。
首先,我们将详细探讨beh2的杂化类型。
我们将给出beh2杂化类型的明确定义,并对其进行分类和讨论。
专题4 分子空间结构与物质性质第一单元分子构型与物质的性质4.1.1 杂化轨道理论与分子的空间构型(1)【学习目标】1.了解杂化轨道理论的基本内容。
2.了解3种杂化轨道类型与分子空间构型的关系。
2.了解碳原子的杂化轨道。
【核心知识点】1.杂化轨道理论。
2.常见分子的杂化轨道类型。
【基础知识梳理】一、杂化轨道理论1.杂化轨道理论的来由为了解释_______等分子的空间构型,美国化学家________于1931年提出的。
2.杂化与杂化轨道在形成多原子分子的过程中,中心原子的若干________的原子轨道重新组合,形成一组_______相等、______相同的新轨道,这种轨道重新组合的过程叫做杂化,所形成的新轨道就称为杂化轨道。
3.杂化轨道理论的要点(1)在形成分子时,某些不同类型、能量________的原子轨道重新组合成一组新的轨道。
(2)杂化轨道是不同于原来的轨道的一组新的轨道,新的轨道_______相等、______相同,且有一定的______取向。
(3)杂化轨道与其他原子轨道的形成_______键。
二、用杂化轨道理论3种典型分子的空间构型1.CH4分子的空间构型(1)杂化轨道的形成碳原子2s轨道上的1个电子进入2p空轨道,____个2s轨道和_____个2p轨道“混合”,形成____________、____________的4个sp3杂化轨道。
基态原子轨道激发态原子轨道杂化轨道sp3杂化轨道的空间构型4个sp3杂化轨道在空间呈___________,轨道之间的夹角为_________。
(2)共价键的形成与CH4分子的空间构型碳原子的4个_______轨道分别与4个氢原子的_____轨道重叠,形成4个相同的_____键。
CH4分子为空间构型为_________,分子中C—H键之间的夹角为__________。
2.BF3分子的空间构型(1)杂化轨道的形成B原子的2s轨道上的1个电子进入2p空轨道,____个2s轨道和_____个2p轨道“混合”,形成____________、____________的3个sp2杂化轨道。
杂化轨道的类型与分子空间构型一、杂化类型有1)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 中的铍原子就是发生 sp 杂化,它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2)sp2 杂化同一原子内由一个 ns 轨道和二个 np 轨道发生的杂化,称为 sp2 杂化。
杂化后组成的轨道称为 sp2 杂化轨道。
气态氟化硼( BF3)中的硼原子就是 sp2 杂化,具有平面三角形的结构。
B 原子位于三角形的中心,三个 B-F 键是等同的,键角为 120°3)sp3 杂化可以而且只能得到四个 sp3 杂化轨道。
CH4 分子中的碳原子就是发生sp3 杂化,它的结构经实验测知为正四面体结构,四个 C-H 键均等同,键角为109°28。
′这样的实验结果,是电子配对法所难以解释的,但杂化轨道理论认为,激发态 C 原子( 2s12p3)的 2s 轨道与三个 2p 轨道可以发生 sp3 杂化,从而形成四个能量等同的 sp3 杂化轨道杂化类型参与杂化的原子轨道杂化轨道数杂化轨道间夹角空间构型实例二、σ键和π键sp 型的三种杂化sp sp2 sp31 个 s + 1 个 p 1 个 s +2 个 p 1 个 s +3 个 p2 个 sp 杂化轨道3 个 sp2杂化轨道4 个 sp3杂化轨道0 01090 ’180 120 28直线正三角形正四面体BeCl2 2H2BF3 2 4 CH4, CCl4 ,C , C Hσ键属于定域键,它可以是一般共价键,也可以是配位共价键。
一般的单键都是σ键。
原子轨道发生杂化后形成的共价键也是σ键。
由于σ键是沿轨道对称轴方向形成的,轨道间重叠程度大,所以,通常σ键的键能比较大,不易断裂,而且,由于有效重叠只有一次,所以两个原子间至多只能形成一条σ键。
杂化轨道类型及分子空间立体构型查缺补漏小专题1一、杂化轨道类型与分子构型分子结构与极性1.中心原子的杂化轨道类型与分子的空间构型参与杂化的原子轨道分子构型示例杂化轨道类型SP 一个S轨道,一个P轨道直线形CH三CHCO2BeCL2SP2一个S轨道,两个P轨道平面三角形CH2=CH2BF3\BCL3\CH2OSP3一个S轨道三个P轨道正四面体CH4\CCL4\NH4+三角锥形NH3V形H2S\H2O判断杂化轨道类型的一般方法:(1)看中心原子有没有形成双键或叁键.如果全为单键,则是SP3杂化,如果有一个双键,是SP2杂化,如果有2个双键或一个叁键,是SP杂化.(2)没有填充电子的空轨道,一般不参与杂化,1对孤电子对占据1个杂化轨道.价层电子对互斥理论几种分子或离子的立体构型:分子或离子中心原子的孤电子对数分子或离子的价层电子对数杂化轨道类型键角分子或离子的立体构型名称CO2 0 2 SP 180 直线形SO2 1 3 SP2120 V形BF3 0 3 SP2120 平面三角形CO32-0 3 SP2120 平面三角形CH4 0 4 SP3109.28 正四面体形NH4 + 0 4 SP3109.28 正四面体NH3 1 4 SP3107 三角锥形H2O 2 4 SP3105 V形另:CH3+.中心原子的价层电子对数与分子立体构型有密切的关系.对ABm型化合物,中心原子A的价层电子对数n的计算方法:n=[A的价电子数+m(8-B的价电子数)]/2;主族元素来说,价电子数等于原子的最外层电子数,计算当B为H时将式中的8改成2.高考题中考查方式:1.CO2与SO2分子的立体结构分别是和。
2.在碳酸二甲酯分子中,碳原子采用的杂化方式有,O-C-O的键角约。
3.P的氢化物的分子构型为 .其中原子采取杂化.4. 用价层电子互斥理论推断SnBr2分子中Sn-Br键的键角 120°(填大于或小于或等于),石墨晶体中,每个碳原子通过杂化与周围碳原子成键.5.丙烯腈(H2C=CH-CH三N)分子中碳原子轨道杂化类型是.6.SiF4和SO32-的中心原子杂化类型是 ,ClO3-的空间构型为 .7.甲醛分子的空间构型是C原子的轨道杂化类型是1mol甲醛分子中§键的数目为 .。
杂化轨道的类型与分子空间构型
一、杂化类型有
1)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中的铍原子就是发生sp杂化,它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2)sp2杂化
同一原子内由一个ns轨道和二个np轨道发生的杂化,称为sp2杂化。
杂化后组成的轨道称为sp2杂化轨道。
气态氟化硼(BF3)中的硼原子就是sp2杂化,具有平面三角形的结构。
B原子位于三角形的中心,三个B-F键是等同的,键角为120°
3)sp3杂化可以而且只能得到四个sp3杂化轨道。
CH4分子中的碳原子就是发生sp3杂化,它的结构经实验测知为正四面体结构,四个C-H键均等同,键角为109°28′。
这样的实验结果,是电子配对法所难以解释的,但杂化轨道理论认为,激发态C原子(2s12p3)的2s轨道与三个2p轨道可以发生sp3杂化,从而形成四个能量等同的sp3杂化轨道
sp型的三种杂化
二、σ键和π键
σ键属于定域键,它可以是一般共价键,也可以是配位共价键。
一般的单键都是σ键。
原子轨道发生杂化后形成的共价键也是σ键。
由于σ键是沿轨道对称轴方向形成的,轨道间重叠程度大,所以,通常σ键的键能比较大,不易断裂,而且,由于有效重叠只有一次,所以两个原子间至多只能形成一条σ键。
π键(pi bond)成键原子的未杂化p轨道,通过平行、侧面重叠而形成的共价键,叫做π键,可简记为“肩并肩”。
π键与σ键不同,它的成键轨道必须是未成对的p轨道。
π键可以是两中心,两电子的定域键,也可以是多中心,多电子的大Π键;同时,π键既可以是一般共价键,也可以是配位共价键。
两个原子间可以形成最多2条π键,例如,碳碳双键中,存在一条σ键,一条π键,而碳碳三键中,存在一条σ键,两条π键。
简单地说,π键是电子云“肩并肩”地重叠,σ键是电子云“头碰头”地重叠。
烷烃中只存在一种键,所以可以发生取代反应.
烯烃的双键就是由π键和σ键组成.后者比较稳定,前者不稳定,所以发生氧化反应或者加成反应.π键和σ键是互相垂直的.平行于碳原子之间的π键就比较容易断裂.
炔烃也是由两种键组成,一个碳碳三键有两个π键.一个和σ键.π键也是不稳定的.π键和σ键之间也是互相垂直的,π键和π键之间是平行的.所以炔烃也具有烯烃的化学性质.
在乙炔分子中,有两个π键,在乙烯分子中,只有一个π键,但相对来说,乙炔分子中π电子云不如乙烯中π电子云集中。
另外,乙炔分子中碳原子是sp杂化,乙烯分子中碳原子是sp2杂化。
凡碳原子杂化电子云s成分愈大,这个碳原子的电负性也愈大,所以乙炔分子中碳原子的电负性比乙烯分子中碳原子的电负性大,再加上乙炔分子中两个碳原子之间的共用电子比乙烯的多,造成乙炔的键长比乙烯的短,乙炔分子中的π键比乙烯分子中的π键结合得比较牢固。
正由于乙烯和乙炔分子具有上述结构上的差异,因此表现在对不同试剂的反应上,活泼性就不同。
乙烯分子中π电子云比乙炔的集中,当遇到亲电试剂进攻时,乙烯比乙炔易加成。
溴和高锰酸钾都属于亲电试剂。
单键是一根σ键;双键和三键都含一根σ键,其余1根或2根是π键。
但无机化合物不用此法。
原因是,无机化合物中经常出现的共轭体系(离域π键)使得某两个原子之间共用的电子对数很难确定,因此无机物中常取平均键级,作为键能的粗略标准。
经验方法:
如果两原子之间只有一个化学键就是sigma键
如果不止一个化学键,那就是一个sigma键加上n个π键。