杂化轨道理论一价键理论（二） 杂化轨道理论一价健理论（仁） 我们可以餐设所有烷经都是C,失去氢原子使 化道老 其中所有 化的碳眼子相连所以金石中所 我化家在高压、7oC和F 义又 ,这个实是从P 杂化轨道理论一价德理论（仁） 九》道通论 价键理论（一 受们也可以用另 种方式来愿考，例如，乙分 建可按下列方式构建 的子 结构中3个原子健 有- 子中2 杂化轨道理论一一价镜理论（二） 泉化 歌子 中的二 还在P大念可以解这个属，。 点城Π城 起形成 88g8g8 a心88风 5  我们可以假设所有烷烃都是CH 4失去氢原子使碳 原子相连形成的。由此，烷烃中的所有碳原子均取 sp 3杂化轨道形成分子的s-骨架，其中所有C­C键和 C­H键的夹角都近似相等，金刚石则可以看成甲烷完 全失去氢的sp 3杂化的碳原子相连，所以金刚石中所 有C­C­C键角等于109°28'。 最近，我国化学家在高压、700°C和Fe­Co­Mn催 化作用下实施CCl 4+4Na→C+4NaCl的反应，结果发 现产物中存在金刚石。这个实验是从sp 3杂化概念出 发设计的，其成功说明从简单概念出发也能指导化学 实践。 杂化轨道理论——价键理论(二) 杂化轨道理论——价键理论(二) sp 3的非平面性难以用画在平面上的路易斯结构 表达，最好画立体结构图，常见的分子立体结构图许 多种，侧重点互不相同，如： H  C  H  H H = = O H H = C10H16 H  C  H  H  C  H  H  C  H  H  H  = C6H12 H N  H H 杂化轨道理论——价键理论(二) 三、sp 2杂化 凡符合VSEPR模型的AY 3通式的分子或离子中心原 子大多数采取sp 2杂化轨道。例如，BCl 3、CO 3 2–、NO 3 –、 H 2C=O、SO 3等等。烯烃>C=C<结构中跟3个原子键合 的碳原子也是以sp 2杂化轨道为其s­骨架的。 以sp 2杂化轨道构建s-轨道的中心原子必有一个垂 直于sp 2s-骨架的未参与杂化的p轨道，如果这个轨道跟 邻近原子上的平行p轨道重叠，并填入电子，就会形成p 键。如，乙烯H 2C=CH 2、甲醛H 2C=O的结构图： H  C  H  C H  H  =  H  C  =  H  H  C  H  键 H  C  H  O  H  C  H  O  p p 键 杂化轨道理论——价键理论(二) 我们也可以用另一种方式来思考，例如，乙烯分 子的C=C键可按下列方式构建： sp 2 杂化的C    sp 2 杂化的C 相互靠拢 分子中2个平行 形成s-骨架 的p轨道形成p 键 碳原子有4个价电子，在形成分子前，sp 2杂化的碳 原子的4个电子分配在4个轨道里(3个在sp 2杂化轨道 里，1个在未参与杂化的p轨道里)，3个sp 2杂化轨道分 别与氢原子和碳原子的1个电子形成分子的s-骨架(总 共形成5个s-键用去10个电子)，因此在肩并肩靠拢的2 个p轨道里总共有2个电子，形成一个p键。 四、sp杂化 具有VSEPR模型的AY 2通式的分子中的中心原子采 取sp杂化轨道构建分子的s骨架，例如CO 2中的碳原子、 H­C≡N:中的碳原子、BeCl 2分子中的铍原子等等。炔 烃中的—C≡C—的s-骨架也是由sp杂化轨道构建的。 当中心原子取sp杂化轨道形成直线形的s骨架时， 中心原子上有一对垂直于分子的s骨架的未参与杂化的 p轨道。例如乙炔分子：形成二个p键。 杂化轨道理论——价键理论(二) 离域Π键 苯分子中6个碳原子连接成环，每个碳原子上再 拉一个氢原子，所有原子处在同一个平面上。苯的 结构式如右所示： 苯的结构式里的碳­碳键有单键和双键之分，这 种结构满足了碳的四价，可是事实上苯分子的单键和 双键的键长和键能并没有区别，苯的结构式并不能反 映这个事实。 用形成p­p大P键的概念可以解决这个矛盾。 C C C C C H C H H H H H 离域Π键 苯中的碳原子取sp2 杂化，每个碳原子尚余一个未 参与杂化的p轨道，垂直于分子平面而相互平行。 由于每个碳原子的左右两个相邻的碳原子没有什么 区别,认为中心的碳原子的未参与杂化的p轨道中的电子 只与左邻的碳原子上的平行p轨道中的一个电子形成p键 而不与右邻的形成p键或者相反显然是不符合逻辑的。 所以我们认为所有6个平行p轨道总共6个电子在一 起形成了弥散在整个苯环的6个碳原子上下形成了一个 p­p大P键。用p­p大P键(有机化学中的共轭体系)的概 念苯的结构式写成如下右图更好。后者已经被广泛应用。 离域Π键 离域Π键是由三个或三个以上原子形成的 p键，而不同于两原子间的p键。在三个或三个 以上用s键联结起来的原子之间，如能满足下 列条件，则可以生成离域P键： (1)这些原子都在同一平面上； (2)每一原子有一互相平行的p轨道; (3)p电子的数目小于p轨道数目的两倍。 O  O  O  中心O原子和配 sp2 p 位O原子都有p  轨道，共有4个 电子小于轨道数 的两倍6，满足 上述条件即可形 成离Π域键。 O  O  O  O  O  O