A. 高中化學中如何判斷雜化形式
如果中心原子全部用於成鍵(即飽和)則看連有幾個原子,設原子個數為n,則為sp(n-1)雜化,如:CH4分子C已飽和,它連有4個H原子為sp3雜化。若中心原子還有孤對電子則孤對電子當成一個原子,如:H2O中O原子仍有2對孤對電子相當於又連有兩個原子,為sp3雜化。
原理
雜化後的原子軌道稱為雜化軌道。雜化時,軌道的數目不變,軌道在空間的分布方向和分布情況發生改變。組合所得的雜化軌道一般均和其他原子形成較強的σ鍵或安排孤對電子,而不會以空的雜化軌道的形式存在。
一個原子中的幾個原子軌道經過再分配而組成的互相等同的軌道。原子在化合成分子的過程中,根據原子的成鍵要求,在周圍原子影響下,將原有的原子軌道進一步線性組合成新的原子軌道。這種在一個原子中不同原子軌道的線性組合,稱為原子軌道的雜化。
B. 怎麼判斷雜化軌道的類型
通過成鍵電子對數與孤電子對數可判斷中心原子雜化模型,成鍵電子對數:ABn中n的值;孤電子對數:(A價電子數-A成鍵電子數)/2。
軌道的相互疊加過程叫原子軌道的雜化。原子軌道疊加後產生的新的原子軌道叫雜化軌道。在形成分子(主要是化合物)時,同一原子中能量相近的原子軌道 (一般為同一能級組的原子軌道) 相互疊加(雜化)形成一組的新的原子軌道。
(2)如何判斷化學什麼雜化類型擴展閱讀:
雜化軌道的角度函數在某個方向的值比雜化前的大得多,更有利於原子軌道間最大程度地重疊,因而雜化軌道比原來軌道的成鍵能力強(軌道是在雜化之後再成鍵)。
雜化軌道之間力圖在空間取最大夾角分布,使相互間的排斥能最小,故形成的鍵較穩定。不同類型的雜化軌道之間夾角不同,成鍵後所形成的分子就具有不同的空間構型。
C. 如何快速判斷化學分子的雜化類型
可以用價層電子對互斥理論來判斷
就是數一個分子的價層電子總數(各個原子最外層電子總數),總數除以2就是軌道數
2個軌道就是sp雜化,3個就是sp2,4個就是sp3,5個是sp3d,6個是sp3d2
對於中心原子來說,價層電子就是其最外層電子,例如C是4個,N是5個,O是6個
對於非中心原子來說,鹵素和H是1個,O是0個
例如CH4,C的最外層4個電子,H1個,所以CH4價層電子總數是4+4*1=8,所以軌道數是4,屬於sp3雜化
又如NH3,N5個,H1個,價層電子總數5+1*3=8,軌道數4,也是sp3雜化
SO2,S6個,O0個,價層電子總數6,軌道數3,屬sp2雜化
BeCl2,Be2個,Cl1個,價層電子數4,軌道數2,屬sp雜化
D. 雜化方式怎麼判斷
用公式判斷:
k=m+n (m指中心原子的孤電子對數,n指與中心原子成鍵結合的基團數量)
m=(e-Σdi)/2
e:中心原子價電子數(價電子數就是最外層電子數)
di:與中心原子成鍵結合的基團最多能接收的電子數(需要接收di個電子達到穩態)
k=2,有兩個軌道參與雜化,sp雜化;
k=3,有三個軌道參與雜化,sp2雜化;
k=4,有四個軌道參與雜化,sp3/dsp2雜化;
k=5,有五個軌道參與雜化,sp3d/d4s雜化;
k=6,有六個軌道參與雜化,sp3d2/d2sp3雜化;
以下以H2S為例,H2S的中心原子為硫,e=6;與硫相連的氫需要接收1個電子達到穩態。
於是,H2S的k=m+n=[6-(1+1)]/2+2=4故H2S是sp3雜化。
(4)如何判斷化學什麼雜化類型擴展閱讀:
雜化類型
1、sp雜化
同一分子內由一個ns軌道和一個np軌道發生的雜化,稱為sp雜化。雜化後組成的軌道稱為sp雜化軌道,sp雜化可以而且只能得到兩個sp雜化軌道。
2、sp2雜化
同一分子內由一個ns軌道和二個np軌道發生的雜化,稱為sp2雜化,雜化後組成的軌道稱為sp2雜化軌道。
3、sp3雜化
同一分子內由一個ns軌道和三個np軌道發生的雜化,稱為sp3雜化,雜化後組成的軌道稱為sp3雜化軌道。
4、sp3d雜化
等性雜化為三角雙錐結構,如PCl5
E. 化學雜化方式咋判斷
1、首先要判斷,就要弄清楚什麼是雜化,有哪些類型。雜化,簡言之,就是在原子之間成鍵的時候,由於電子能量分布不均,要重新排列,以求穩定的一種軌道。
2、如果不是專業學習化學原理的,只需要了解常見的雜化類型就行了,即sp、sp2、sp3雜化。
sp雜化:同一原子內由1個ns軌道和1個np軌道參與的雜化稱為sp雜化,所形成的兩個雜化軌道稱為sp雜化軌道。每個sp雜化軌道含有1/2的s成分和1/2的p成分,雜化軌道間的夾角為180°。
通俗的講:sp雜化軌道是直線型,即一般來說,含叄鍵有機化合物中必有sp雜化
sp2雜化:同一原子內由1個ns軌道和2個np軌道參與的雜化稱為sp2雜化,所形成的3個雜化軌道稱為sp2雜化軌道。各含有1/3的s成分和2/3的p成分,雜化軌道間的夾角為120°,呈平面正三角形。
通俗的講:sp2雜化軌道呈平面正三角形,即一般來說,含雙鍵的有機化合物中必有sp2雜化。
局限性
雜化軌道理論可以用於解釋簡單的成鍵形式,而對於成鍵方式復雜的化合物則難以解釋。例如銅配合物的價態問題、化合物光譜性質問題、以及反應的立體選擇性問題等。
這些問題隨著晶體場、配位場、分子軌道和前線分子軌道理論的提出,得到了更好的解釋。隨著化學不斷的發展,相信會有更合理統一的理論等待人們去發掘。
F. 雜化軌道類型如何判斷
一個原子中的幾個原子軌道經過再分配而組成的互相等同的軌道。原子在化合成分子的過程中,根據原子的成鍵要求,在周圍原子影響下,將原有的原子軌道進一步線性組合成新的原子軌道。這種在一個原子中不同原子軌道的線性組合,稱為原子軌道的雜化。雜化後的原子軌道稱為雜化軌道。雜化時,軌道的數目不變,軌道在空間的分布方向和分布情況發生改變。組合所得的雜化軌道一般均和其他原子形成較強的σ鍵或安排孤對電子,而不會以空的雜化軌道的形式存在。在某個原子的幾個雜化軌道中,全部由成單電子的軌道參與的雜化,稱為等性雜化軌道;有孤對電子參與的雜化,稱為不等性雜化軌道。
雜化軌道具有和s,p等原子軌道相同的性質,必須滿足正交,歸一性。
價鍵理論對共價鍵的本質和特點做了有力的論證,但它把討論的基礎放在共用一對電子形成一個共價鍵上,在解釋許多分子、原子的價鍵數目及分子空間結構時卻遇到了困難。例如C原子的價電子是2s22p2,按電子排布規律,2個s電子是已配對的,只有2個p電子未成對,而許多含碳化合物中C都呈4價而不是2價,可以設想有1個s電子激發到p軌道去了。那麼1個s軌道和3個p軌道都有不成對電子,可以形成4個共價鍵,但s和p的成鍵方向和能量應該是不同的。而實驗證明:CH4分子中,4個C-H共價鍵是完全等同的,鍵長為114pm,鍵角為109.5°。BCl3,BeCl2,PCl3等許多分子也都有類似的情況。為了解釋這些矛盾,1928年Pauling提出了雜化軌道概念,豐富和發展了的價鍵理論。他根據量子力學的觀點提出:在同一個原子中,能量相近的不同類型的幾個原子軌道在成鍵時,可以互相疊加重組,成為相同數目、能量相等的新軌道,這種新軌道叫雜化軌道。C原子中1個2s電子激發到2p後,1個2s軌道和3個2p軌道重新組合成4個sp3雜化軌道,它們再和4個H原子形成4個相同的C-H鍵,C位於正四面體中心,4個H位於四個頂角。
雜化軌道種類很多,如三氯化硼(BCl3)分子中B有sp2雜化軌道,即由1個s軌道和2個p軌道組合成3個sp2雜化軌道,在氯化鈹(BeCl2)中有sp雜化軌道,在過渡金屬化合物中還有d軌道參與的sp3d和sp3d2雜化軌道等。以上幾例都是闡明了共價單鍵的性質,至於乙烯和乙炔分子中的雙鍵和三鍵的形成,又提出了σ鍵和π鍵的概念。如把兩個成鍵原子核間聯線叫鍵軸,把原子軌道沿鍵軸方向「頭碰頭」的方式重疊成鍵,稱為σ鍵。把原子軌道沿鍵軸方向「肩並肩」的方式重疊,稱為π鍵。例如在乙烯(
)分子中有碳碳雙鍵(C=C),碳原子的激發態中2px,2py和2s形成sp2雜化軌道,這3個軌道能量相等,位於同一平面並互成120℃夾角,另外一個2pz軌道未參與雜化,位於與平面垂直的方向上。碳碳雙鍵中的sp2雜化如下所示。
這3個sp2雜化軌道中有2個軌道分別與2個H原子形成σ單鍵,還有1個sp2軌道則與另一個C的sp2軌道形成頭對頭的σ鍵,同時位於垂直方向的pz軌道則以肩並肩的方式形成了π鍵。也就是說碳碳雙鍵是由一個σ鍵和一個π鍵組成,即雙鍵中兩個鍵是不等同的。π鍵原子軌道的重疊程度小於σ鍵,π鍵不穩定,容易斷裂,所以含有雙鍵的烯烴很容易發生加成反應,如乙烯(H2C=CH2)和氯(Cl2)反應生成氯乙烯(Cl—CH2—CH2—Cl)。
乙炔分子(C2H2)中有碳碳三鍵(HC≡CH),激發態的C原子中2s和2px軌道形成sp雜化軌道。這兩個能量相等的sp雜化軌道在同一直線上,其中之一與H原子形成σ單鍵,另外一個sp雜化軌道形成C原子之間的σ鍵,而未參與雜化的py與pz則垂直於x軸並互相垂直,它們以肩並肩的方式與另一個C的py,pz形成π鍵。即碳碳三鍵是由一個σ鍵和兩個π鍵組成。這兩個π鍵不同於σ鍵,軌道重疊也較少並不穩定,因而容易斷開,所以含三鍵的炔烴也容易發生加成反應。
VSEPR(價電子層互斥模型)
通過成鍵電子對數與孤電子對數可判斷中心原子雜化模型,成鍵電子對數:ABn中n的值;孤電子對數:(A價電子數-A成鍵電子數)/2。
價電子對總數即兩者之和,如價電子對總數為2時為sp雜化(直線形),為3時為sp2雜化(平面三角形),為4時為sp3雜化(四面體),5——sp3d(三角雙錐),6——sp3d2(八面體)。而成鍵電子對數與孤電子對數的不同使得分子的幾何構型不同。
G. 如何判斷雜化類型
首先要判斷,就要弄清楚什麼是雜化,有哪些類型。雜化,簡言之,就是在原子之間成鍵的時候,由於電子能量分布不均,要重新排列,以求穩定的一種軌道。
如果不是專業學習化學原理的,只需要了解常見的雜化類型就行了,即sp、sp2、sp3雜化。
具體分類
1、sp雜化:同一原子內由1個ns 軌道和1個np 軌道參與的雜化稱為sp雜化 ,所形成的兩個雜化軌道稱為sp雜化軌道。每個sp 雜化軌道含有1/2的s成分 和1/2的p成分,雜化軌道間的夾角為180°。
通俗的講:sp雜化軌道是直線型,即含叄鍵有機化合物中必有sp雜化。舉例:炔烴類。
2、sp2雜化:同一原子內由1個ns軌道和2個np軌道參與的雜化稱為sp2雜化,所形成的3個雜化軌道稱為sp2雜化軌道。各含有1/3的s成分和2/3的p成分,雜化軌道間的夾角為120°,呈平面正三角形。
通俗的講:sp2雜化軌道呈平面正三角形,即含雙鍵的有機化合物中必有sp2雜化。舉例:烯烴、醛、酮、醯等。
3、sp3雜化:同一原子內由1個ns軌道和3個np軌道參與的雜化稱為sp3雜化,所形成的4個雜化軌道稱sp3雜化軌道。各含有1/4的s成分和3/4的p成分,雜化軌道間的夾角為109°28',空間構型為正四面體。
通俗的講:sp3雜化軌道空間構型為正四面體,即4價單鍵飽和有機化合物中必有sp3雜化,舉例:烷烴。
H. 如何判斷雜化類型
通過成鍵電子對數與孤電子對數可判斷中心原子雜化模型,成鍵電子對數:ABn中n的值;孤電子對數:(A價電子數-A成鍵電子數)/2.
價電子對總數即兩者之和,如價電子對總數為2時為sp雜化(直線形),為3時為sp2雜化(平面三角形),為4時為sp3雜化(四面體),5——sp3d(三角雙錐),6——sp3d2(八面體).而成鍵電子對數與孤電子對數的不同使得分子的幾何構型不同.
在成鍵過程中,由於原子間的相互影響,同一原子中幾個能量相近的不同類型的原子軌道(即波函數),可以進行線性組合,重新分配能量和確定空間方向,組成數目相等的新的原子軌道,這種軌道重新組合的過程稱為雜化(hybridization)。
雜化後形成的新軌道稱為 雜化軌道(hybrid orbital)。雜化,是原子形成分子過程中的理論解釋,具體有sp(如BeCl2)、sp2(如BF3)、sp3(如CH4)、sp3d(如PCl5)、sp3d2(如SF6) 雜化等等。
雜化類型
(1)sp雜化
同一原子內由一個ns軌道和一個np軌道發生的雜化,稱為sp雜化。雜化後組成的軌道稱為sp雜化軌道。sp雜化可以而且只能得到兩個sp雜化軌道。實驗測知,氣態BeCl2中的鈹原子就是發生sp雜化,它是一個直線型的共價分子。Be原子位於兩個Cl原子的中間,鍵角180°,兩個Be-Cl鍵的鍵長和鍵能都相等。
(2)sp2雜化
同一原子內由一個ns軌道和二個np軌道發生的雜化,稱為sp2雜化。雜化後組成的軌道稱為sp2雜化軌道。氣態氟化硼(BF3)中的硼原子就是sp2雜化,具有平面三角形的結構。B原子位於三角形的中心,三個B-F鍵是等同的,鍵角為120°。
(3)sp3雜化
同一原子內由一個ns軌道和三個np軌道發生的雜化,稱為sp3雜化,雜化後組成的軌道稱為sp3雜化軌道。sp3雜化可以而且只能得到四個sp3雜化軌道。CH4分子中的碳原子就是發生sp3雜化,它的結構經實驗測知為正四面體結構,四個C-H鍵均等同,鍵角為109°28′。這樣的實驗結果,是電子配對法所難以解釋的,但雜化軌道理論認為,激發態C原子(2s12p3)的2s軌道與三個2p軌道可以發生sp3雜化,從而形成四個能量等同的sp3雜化軌道。
(4)sp3d雜化
等性雜化為三角雙錐結構,如PCl5
(5)sp3d2雜化
等性雜化為正八面體結構,如SF6
說明:以上只是常見的雜化軌道類型,在配位化合物中還有更多的雜化類型
I. 如何判斷雜化軌道
雜化軌道的判斷方式如下:
1、判斷中心原子的孤電子對的數量
2.找出與中心原子相連的原子數(即形成的σ鍵的數量)
3.若二者相加等於2,那麼中心原子採用SP雜化;若等於3,那麼中心原子採用SP2雜化;若等於4,那麼中心原子採用SP3雜化。
如乙烯,碳原子為中心原子,與其連接的原子數為3,同時碳的4個價電子均成鍵(3個σ鍵加1個π鍵),故孤對電子對數為零,所以0+3=3,採取SP2雜化;如氧化氫,氧原子為中心原子,與氧原子相連的原子數為2,同時氧剩餘兩對孤對電子,所以2+2=4,採用sp3雜化。