7.3.1 杂化轨道理论要点

7.3.1 杂化轨道理论要点

1.激发 在形成共价分子之前,中心原子的成对价电子可能会被激发到能量相近的某空轨道中去,从而形成单电子分占在多个轨道的状况。电子激发需要吸收的能量,由形成化学键放出的能量补偿。

2.杂化 形成分子时,在键合原子的作用下,中心原子的若干不同类型的能量相近的原子轨道混合起来,重新组合生成一组新的能量相同的原子轨道。这种重新组合的过程叫做杂化(hybridization),所形成的新的原子轨道叫做杂化轨道(hybrid orbital)。杂化轨道的数目与参加杂化的原子轨道的数目相等。杂化轨道有一定的伸展方向,杂化轨道的空间伸展方向构成了杂化轨道的形状。值得注意的是,原子轨道的杂化总是伴随着分子形成的过程发生,孤立的原子不能发生杂化,而且只有能量相近的原子轨道才能发生杂化。

3.轨道重叠 杂化轨道的成键能力比原来原子轨道的成键能力强,因杂化轨道波函数角度分布图一端特别突出而肥大,在满足原子轨道最大重叠的基础上,所形成的分子更稳定。不同类型的杂化轨道成键能力不同。杂化轨道参与成键时,要满足化学键间最小排斥原理,键与键之间斥力的大小决定于键的方向,即决定于杂化轨道的夹角。