中心原子杂化轨道类型的判断方法 摘要:杂化轨道理论能解释大多数分子的几何构型及价键结构
在使用该理论时,首先必须确定中心原子的杂化类型,在未知分子构型的情况下,判断中心原子杂化轨道类型有时比较困难,成为教学难点
关键词:杂化轨道理论;价层电子对互斥理论;等电子原理高中化学选修模块《物质结构与性质》(人教版)中介绍了杂化轨道理论,这一重要理论能解释大多数分子几何构型及价键结构
在使用该理论时,首先必须确定中心原子的杂化形式,在未知分子构型的情况下,判断中心原子杂化轨道类型有时比较困难,成为教学难点
下面总结几种高中阶段判断中心原子杂化轨道类型的方法
一、根据价层电子对互斥理论判断教材中介绍了价层电子对互斥理论,根据该理论能够比较容易而准确地判断 ABm 型共价 化合物分子或离子的空间构型和中心原子杂化轨道类型
中心原子的价电子对数与价电子对的几何分布、中心原子杂化轨道类型的对应关系如下表(价电子对数>4 的,高中阶段不作要求)
中心原子价电子对数价电子对几何分布中心原子杂化轨道类型2 直线形 sp3平面三角形 sp24 正四面体 sp3运用该理论的关键是能准确计算出中心原子的价电子对数,其计算方法是:1.价电子对数 n =σ 键的电子对和中心原子上的孤电子对,中心原子上的孤电子对数=1/2(a-xb) 2
σ 键的电子对可由分子式确定
例如,H20 中 0 有 2 对 σ 键电子对;NH3中 N 有 3 对 σ 键电子对3.式中 a 为中心原子的价电子数对于主族元素,中心原子(A)的价电子数=最外层电子数;x为与中心原子结合的原子数;b 为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数,氢为 1 ,其他原子等于“8-该原子的价电子数”
离子在计算价电子对数时,还应加上负离子的电荷数或减去正离子的电荷数(绝对值)4.杂化轨道由形成 σ 键的电子对和孤电子对占据,因此分子或离子的