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杂化轨道理论


杂化轨道理论
基本介绍
核外电子在一般状态下总是处于一种较为稳定的状态,即 基态。而在某些外加作用 下,电子也是可以吸收能量变为一个较活跃的状态,即激发态。在形成分子的过程中, 由于原子间的相互影响,单个原子中,具有能量相近的两个电子亚层中,具有能量较 低的电子亚层的一个或多个电子会激发而变为激发态,进入能量较高的电子亚层中 去,即所谓的跃迁现象,从而新形成了

一个或多个能量较高的电子亚层。此时,这一 个与多个原来处于较低能量的电子亚层的电子所具有的能量增加到与原来能量较高 的电子亚层中的电子相同。这样,这些电子的轨道便混杂在一起,这便是杂化,而这 些电子的状态也就是所谓的杂化态。

概述 1931 年 ,Linus Carl Pauling 提出轨道杂化理论。实验事实基础是许 多分子的键角不等于原子轨道间夹角。如氧原子与氢原子组成的水分子 H - O - H 的键角是 104.5o ,不等于氧的 2py 与 2pz 轨道间的夹角 90o 。类似 的,NH3 分子中 H - N - H 的键角也不等于 90o ,实际测得 107.3o 。实验测得 甲烷分子 CH4 是四面体结构, H - C - H 键角为 109.5o 。

要点
⑴ 在形成分子(主要是化合物)时,同一原子中几个能量相近的不同类型的原 子轨道 ( 一般为同一能级组的原子轨道 ) 可以进行线性组合 ( 杂化 ) ,重新分配 能量和确定空间方向,组成数目相等的新的一组原子轨道。 ⑵ 杂化轨道成键能力大于原来的原子轨道。因为杂化轨道的形状变成一头大一 头小了 , 用大的一头与其他原子的轨道重叠 , 重叠部分显然会增大。 ⑶ 形成的杂化轨道之间应尽可能地满足最小排斥原理(化学键间排斥力越小, 体系越稳定),为满足最小排斥原理, 杂化轨道之间的夹角应达到最大。 ⑷ 分子的空间构型主要取决于分子中 σ 键形成的骨架,杂化轨道形成的键均 为 σ 键,所以,杂化轨道的类型与分子的空间构型相关。

相关概念
在形成多原子分子的过程中,中心原子的若干能量相近的原子轨道线性组 合成新的原子轨道,这个过程叫做原子轨道的杂化,产生的新轨道叫做杂化轨 道。,轨道在空间的分布方向和分布情况发生改变。

可以杂化的的轨道为: 1、 2、 3、 ns 与 np 、 ns,np 与 nd ns,np 与( n-1)d

注意: 1、
当分子中的一个原子仅以一个单键(σ 键 )与其它原子相连时,该原 子轨道为 sp3 杂化, 如 HCl 、HBr、H I、Cl2 。

2、 3、 4、 5、 6、 7、

杂化时,轨道的数目不变。 杂化轨道形成的键均为 σ 键。 每个杂化轨道有一个电子或孤对电子,不存在空的杂化轨道。 杂化轨道之间的夹角应达到最大。 轨道杂化前不一定有电子跃迁现象。 原子轨道杂化的结果力图使该原子与其它原子形成的所有σ 键稳定且能 量均匀。

杂化过程 1 电子跃迁:基态原子中已配对的 s 轨道电子或 p 轨道电子拆开,其中 1 个电子跑到
能量稍高的 p 空轨道或 d 空轨道中去,这样的过程叫电子跃迁。 2 3 杂化:均为一个电子的 s 轨道与一些 p 轨道,或 s 轨道、 p 轨道 d 轨道混合成 一组新的原子轨道 。这些新的轨道就叫杂化轨道。 成键:杂化轨道的每个电子参与成键,和其它原子形成的共价键均为 σ 键 。

简并轨道与简并度 单电子原子中,主量子数 n 相同的一组轨道,能量大小相同,称为简 并轨道。例如氢原子的 2s 和 2p 可以成为一组简并轨道;根据洪特规则, 基态多电子原子中同一能级的轨道能量相等,成为简并轨道 .(如: 2Px , 2Py , 2Pz 能量相等,称为简并轨道。)通常把能量相同的原子轨道称为简 并轨道,简并轨道的数目叫简并度。

杂化轨道类型

(1) s-p 型杂化 只有 s 轨道和 p 轨道参与的杂化,主要有以下三种类型: sp 杂化 sp 杂化轨道是由 1 个 ns 轨道和 1 个 np 轨道形成的,其形状不同于杂 化前的 s 轨道和 p 轨道。如下图( a )。每个杂化轨道含有二分之一的 s 轨 道成分和二分之一的 p 轨道成分。两个杂化轨道在空间的伸展方向呈直线 型,夹角 180°。如下图( b )。如: BeCl2 分子。

sp2 杂化 sp2 杂化轨道由 1 个 ns 轨道和 2 个 np 轨道组合而形成的,每个杂化 轨道含有三分之一的 s 轨道成分和三分之二 p 轨道成分,杂化轨道间夹角 为 120°,呈平面三角形分布。如 BF3 分子。

sp3 杂化 sp2 杂化轨道由 1 个 ns 轨道和 3 个 np 轨道组合而形成的,每个杂化 轨道含有四分之一 s 轨道成分和四分之三轨道成分。杂化轨道间夹角为 109°28′,空间构型为四面体型。如: CH4 分子。

( 2 ) s - p - d 型杂化 ns 轨道,np 轨道,nd 轨道一起参与杂化称为 s - p - d 型杂化,主要有以下 几种类型: sp3d 杂化 sp3d 杂化是由 1 个 ns 轨道,3 个 np 轨道和一个 nd 轨道组合而成的, 它的五个杂化轨道在空间呈三角双锥型,杂化轨道空间夹角为 90°,120° 或 180°。如: PCl5 分子。 sp3d2 杂化 sp3d2 杂化是由 1 个 ns 轨道,3 个 np 轨道和 2 个 nd 轨道组合而成的,它 的 6 个杂化轨道指向正八面体的 6 个顶点,杂化轨道空间夹角为 90°或 180°。如: SF6 分子。

sp3d3 杂化 sp3d3 杂化是由 1 个 ns 轨道,3 个 np 轨道和 3 个 nd 轨道组合而成的, 它的 7 个杂化轨道在空间呈五角双锥型。

( n - 1 ) d nsnp 杂化
( n - 1 ) d nsnp 杂化是( n - 1 ) d 轨道, ns 轨道, np 轨道一起参与 的杂化方式,它主要存在于过渡金属配位化合物中。

等性杂化和不等性杂化

等性杂化:全部由成单电子的轨道参与的杂化叫做等性杂化。 不等性杂化:有孤对电子轨道参与的杂化叫做不等性杂化。

AXn 型分子中心原子的杂化类型的判断方法 A —中心原子 ,X —配位原子

方法 1 确定中心原子的价层电子对数 n :

n= (中心原子 A 的价电子数 + 所有 X 原子提供的价电子数 ±离子电荷数) /2 原则:① A 的价电子数 = 主族序数; 例: B:3 , C:4 , N:5 , O:6 , X:7 ,稀有气体 :8 ②配体 X : H 和卤素每个原子各提供一个价电子 , 规定氧与硫不提供价电子; ③正离子应减去电荷数 , 负离子应加上电荷数。 例如: SO42- : n=(6+0+2)/2=4 .

方法 2 确定中心原子的价层电子对数 n :

n= 与中心原子成键的原子数 + (中心原子价电子数 所有 X 原子未成对电子数之和 ± 离子电荷数 ) /2

与方法 1 相同,正离子应减去电荷数 , 负离子应加上电荷数。

当 n=2 时 , n=3 时 , n=4 时 , n=5 时 , n=6 时 ,

sp 杂化 , 电子对的空间构型为直线形; sp2 杂化 , 电子对的空间构型为平面三角形; sp3 杂化 , 电子对的空间构型正四面体; sp3d 杂化 , 电子对的空间构型为三角双锥; sp3d2 杂化 , 电子对的空间构型为八面体。

注意: 1. AXn 型分子中, n 为 1 时该公式一般不适用。

2. AXn 型分子中, A 与 B 可以为同种元素。 如臭氧中,可以把 O3 当作 OO2, 就可以判断出中间氧原子的杂化 方式为 sp2 杂化。 3. 该公式仅适用于中心原子为主族的化合物。

几种杂化轨道之后的分子空间形态 sp 杂化:直线型 如: CO2 、 CS2 sp2 杂化:平面三角形(等性杂化为平面正三角形) 如: BCl3 、 sp3 杂化:空间四面体(等性杂化为正四面体) 如: CH4 、 CCl4 sp3d 杂化:三角双锥 sp3d2 杂化:八面体(等性杂化为正八面体)

s-p 型杂化 举例分析
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 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: Cl - Be - Cl 基态 Be 原子的价层电子构型为 2s2 ,表面看来似乎是不能形成共价键 的。但杂化理论认为,成键时 Be 原子中的一个 2s 电子可以被激发到 2p 空 轨道上去,使基态 Be 原子转变为激发态 Be 原子( 2s12p1 ): 与此同时, Be 原子的 2s 轨道和一个刚跃进的电子的 2p 轨道发生 sp 杂 化,形成两个能量等同的 sp 杂化轨道: 其中每一个 sp 杂化轨道都含有 轨道和 轨道的成分。每个 sp 轨道的 形状都是一头大,一头小。成键时,都是以杂化轨道大的一头与 Cl 原子的 成键轨道重叠而形成两个 σ 键。根据理论推算,这两个 sp 杂化轨道正好 互成 180°,亦即在同一直线上。这样,推断的结果与实验相符。(此处注 意,BeCl2 的分子构型不止 sp 杂化一种,还可以以 sp2 杂化而形成二聚体, 也可以以 sp3 杂化形成多聚体,其分子构型不一定为直线型。) 此外,周期表ⅡB 族 Zn , Cd , Hg 元素的某些共价化合物,其中心原子 也多采取 sp 杂化。

注意两点: (1) 原子轨道的杂化只有在形成分子的过程中才会发生; (2) 能量相近通常是指:ns 与 np 、ns,np 与 nd 或( n-1)d 。在形成分子 时,由于原子的相互影响,若干不同类型能量相近的原子轨道混合起来, 重新组合成一组新的轨道,这种轨道重新组合的过程叫做杂化。 sp 杂化例子、 CO2 、 C2H2

2. sp3 杂化与碳氢、碳碳单键

碳原子的电子构型为 1s22s22px12py12pz ,其中 1s 轨道中的两个电子 不参与成键。由能量较低的 2s 轨道与能量较高的 3 个 2p 轨道进行杂化, 形成 4 个简并(即能量相同的)的 sp3 杂化轨道。每个 sp3 杂化轨道含有 1/4 的 s 轨道成分,3/4 的 p 轨道成分,其能量高于 2s 轨道,低于 2p 轨道。 sp3 杂化轨道的形状如图所示, 四个简并的 sp3 杂化轨道采取相互尽可 能远离的方式在空间排布,从而减少电子间的相互排斥作用,即形成四面 体结构, sp3 杂化轨道间的夹角为 109.5°。每个 sp3 杂化轨道上各排布一 个自旋平行的电子。

甲烷分子中,碳原子以 sp3 杂化轨道与氢原子的 1s 轨道成键。所形成 的键是沿轨道的轴向方向叠加的,形成的键轴向对称,称为 σ 键( σ bonds )。 4 个 C — H 键的键角等于碳的 sp3 杂化轨道的键角,即 109.5°。 整个甲烷分子的形状为四面体,甲烷分子的轨道成键图以及球棍模型、比 例模型如下图所示。

乙烷分子中有 2 个碳原子和 6 个氢原子。其中 2 个碳原子均以 sp3 方式杂 化,各以 1 个 sp3 杂化轨道相互连接形成 C- C σ 单键,每个碳上的另外 3 个 sp3 杂化轨道与氢原子的 1s 轨道形成 3 个 C - H σ 键,其轨道成键图与 球棍模型图、比例模型如下所示。

sp3 杂化例子

sp3 等性杂化:如 CH4(正四面体 )、CCl4(正四面体 )、NH4+(正 四面体 )、CHCl3(四面体)。 sp3 不等性杂化:如 NH3(三角锥型)、H2O(V 型)等也是 sp3 杂化, 只不过是 sp3 不等性杂化。

3.sp2 杂化与碳碳双键 根据杂化轨道理论,碳的 2s 和 2p 轨道还可以进行 sp2 杂化,即一个 2s 轨道和两个 2p 轨道杂化,形成三个简并的 sp2 杂化轨道( sp2-hybrid orbital )。每个 sp2 杂化轨道含有 1/3 的 s 轨道成分,2/3 的 p 轨道成分, 其能量高于 2s 轨道,低于 2p 轨道。单个 sp2 杂化轨道的形状类似于 sp3 杂化轨道。 由于电子间的相互排斥作用,3 个 sp2 杂化轨道处于相互远离的方向,即分 别伸向平面三角形的 3 个顶点,因此轨道间夹角为 120 度,处于同一个平 面上。余下一个 2pz 轨道垂直于 sp2 杂化轨道平面。 乙烯分子中的碳原子就是以 sp2 杂化轨道成键的。两个碳原子各以一 个 sp2 杂化轨道相互重叠形成 1 个 C - C σ 键,其余的 sp2 杂化轨道分别与 氢原子的 1s 轨道形成 4 个 C - Hσ 键,这样,两个碳原子与四个氢原子处 于同一个平面上。两个碳原子 2pz 轨道上的电子则在键轴平行的方向上侧 面重叠成键,这样形成的共价键,电子云分布在乙烯分子所在平面的上下 两方。这种键不同于 σ 键,不是轴向对称的,因此被称为 π 键。 乙烯分子 C=C 双键中的两个键是不等同的,一个是由 sp2 - sp2 形成的 σ 键,由于轨道重叠程度较大,所以键的强度较强;另一个是由 p - p 形成 的 π 键,由于侧面相叠,重叠程度较弱,键的强度较弱。

4. sp 杂化与碳碳叁键

碳原子还可以进行 sp 杂化,即由 1 个 2s 轨道与 1 个 2p 轨道杂化形成 2 个 sp 杂化轨道( sp-hybrid orbital )。每个 sp 杂化轨道含有 1/2 的 s 轨道成分, 1/2 的 p 轨道成分,其能量高于 2s 轨道,低于 2p 轨道。 sp 杂 化轨道的形状类似 sp3 杂化轨道。 由于电子间的相互排斥作用,这两个轨道处于相互远离的方向,即轨 道间夹角为 180 o ,处于同一直线上。余下两个 2py 、 2pz 轨道与两个 sp 杂 化轨道所在的直线相互垂直。 乙炔分子中两个碳原子之间相互以 sp - sp 杂化轨道形成一个 σ 键, 并各自用一个 sp 杂化轨道与氢原子的 1s 形成一个 σ 键,这样形成一个直 线型分子。同时两个碳原子之间分别以 2py- 2py , 2pz - 2pz 侧面重叠形成 两个相互垂直的 π 键,这两个 π 键分别处于 C- C σ 键的上下两方和前后 两方。

5. NH3 中 N 原子的 sp3 杂化
sp3 杂化的 N 原子:↑↓ , ↑ , ↑ ,↑ 。

一共四个轨道,其中一个轨道上有一对“孤对电子”,其他三个轨道上是单电 子,是可以与氢原子的电子成对然后成键。 NH3 中 N 虽然是 sp3 杂化, 但是成了三个键, 另一个轨道由孤对电子占据。 NH3 中 N 原子的 sp3 杂化是不等性杂化。 .. N /|\ HHH

6. 硝酸根(NO3-)中 N 原子的 sp2 杂化
氮原子 2S 轨道上的一个电子被激发到一个 2P 轨道。此时 2S 轨道上只有 一个电子。2S 轨道与两个含有单电子的 2P 轨道进行 SP2 杂化,形成 三个各 含一个电子的 SP2 杂化轨道。氮原子有一个未杂化轨道,含两个电子。 每个氧原子的 2s 轨道与两个分别含一个电子和两个电子 2p 轨道进行 sp2 杂化,形成三个 sp2 杂化轨道。这三个杂化轨道分别含两个电子,两 个电子,一个电子。每个氧原子未杂化 2p 轨道有一个,含一个电子。 氮原子的三个 SP2 轨道分别和三个氧原子形成三个 σ 键。 这样以来三个氧 原子的三个未杂化轨道共有三个电子,氮原子未杂化 P 轨道还剩两个电子,硝 酸根自己带有一个电子所以总共剩余六个电子没有填充,但是却有四个空的 P 轨道,于是这四个轨道共同相互重叠形成一个四中心六电子的离域 π 键。

7.

乙硼烷的杂化

每个硼原子的 2S 轨道和各自的三个 2P 轨道 sp3 杂化,两个硼原子与四 个氢原子形成四个 σ 键。 这四个 σ 键在同一平面上, 另外两个氢原子和这两个硼原子形成了两个垂 直于该平面的三中心两电子离域键 (该离域键中的氢原子与硼原子形成的不 是 σ 键,也不是 π 键 )(此三中心两电子键也叫三中心两电子桥键).

8. 三氟化硼的杂化

硼原子的 2S 轨道和两个 2P 轨道进行 sp2 杂化,形成 3 个 sp2 杂化轨道, 每个轨道各有一个电子。硼原子有一个未杂化的 P 轨道,为不含电子的空轨道。 每个氟原子的 2S 轨道和两个分别含一个电子和两个电子 2p 轨道进行 sp2 杂化,形成三个 sp2 杂化轨道。这三个杂化轨道分别含两个电子,两个 电子,一个电子。每个氟原子的未杂化 2p 轨道均有一个,各含两个电子。 硼原子每个 sp2 杂化轨道上的一个电子与氟原子的含一个电子的 sp 杂化轨 道形成一个 σ 键。 每个氟原子提供一个全充满的未杂化 2p 轨道的两个电子, 共 六个电子,与硼原子的空的未杂化 2p 轨道形成一个四中心六电子离域 π 键。 所以三氟化硼共形成四个键:三个 σ 键,一个四中心六电子离域 π 键。


9.二氧化碳(co2 )的杂化

碳原子 2S 轨道和一个空 2P 轨道 sp 杂化,形成两个 sp 杂化轨道,各有一 个电子。氧原子 2S 轨道和一个含一个电子的 2P 轨道 sp 杂化,形成两个 sp 杂 化轨道,分别有有一个电子和两个电子。

碳原子的两个 sp 杂化轨道各与两个氧原子的含一个电子的 sp 杂化轨道形 成一个 σ 键。氧原子还剩两个未杂化的 2P 轨道,分别含一个电子和两个电子, 碳原子还剩两个未杂化的 2P 轨道,各含一个电子。

碳原子和两个氧原子一共还有六个未杂化的 2P 轨道。一个氧原子提供一个 未杂化的全充满的 2p 轨道,另一个氧原子提供一个未杂化的含一个电子的 2p 轨道,碳原子提供一个未杂化的含一个电子的 2p 轨道,三个原子的三个 P 轨道 共有四个电子, 形成一个三中心四电子的离域 π 键。 同样三个原子的另外三个 P 轨道也形成一个三中心四电子的离域 π 键。 所以 上形成了两个三中心四电子离域 π 键。

co2 的三个原子在两个方



所以二氧化碳共形成三个键:两个 σ 键,两个三中心四电子离域 π 键。

10.一氧化碳(co )的杂化

碳原子 2S 轨道和一个含一个电子 2P 轨道 sp 杂化, 形成两个 sp 杂化轨道, 各有一个电子和两个电子。 氧原子 2S 轨道和一个含一个电子的 2P 轨道 sp 杂化, 形成两个 sp 杂化轨道,分别有一个电子和两个电子。 碳原子的含一个电子 sp 杂化轨道与氧原子的含一个电子的 sp 杂化轨道形 成一个 σ 键。氧原子还剩两个未杂化的 2P 轨道,分别含一个电子和两个电子。 碳原子还剩两个未杂化的 2P 轨道,分别为含一个电子的轨道和空轨道。 氧原子的含一个电子未杂化 2p 轨道,与碳原子的含一个电子未杂化 2p 轨 道形成一个定域 π 键;氧原子一个全充满的未杂化 2p 轨道,与碳原子的未杂 化空 2p 轨道形成一个定域 π 键(定域 π 配键)。 所以一氧化碳共形成了三个键:一个 σ 键,两个定域 π 键(一个定域 π 键,一个定域 π 配键) 。

11. PCL5 的 sp3d 杂化杂类型
P 的 3S 轨道上的一个电子被激发到 3d 轨道。这样,3 s 轨道、三个 3p 轨道 和一个 3d 各有一个电子,这五个轨道进行 sp3d 杂化,得到 5 个 sp3d 杂化轨道。 由于每个氯原子只形成一个键, 且为 σ 键, 所以五个氯原子都不进行杂化。 P 原子的 5 个 sp3d 杂化轨道与每个氯原子的含单电子的 3p 轨道形成 5 个 σ 键。 所以五氯化磷一共形成五个键,而且均为 σ 键。

12. 氧气的杂化
氧气是双原子分子,每个氧原子的 2s 轨道和含单电子的 2p 轨道进行 sp 杂化。形成两个 sp 杂化轨道,这两个杂化轨道分别有一个电子和两个电子。每 个氧原子有两个未杂化 2p 轨道,分别有一个电子和两个电子。 两个氧原子的两个含单电子的 sp 杂化轨道形成一个 σ 键;一个氧原子含 单电子的未杂化 2p 轨道与另一个氧原子的含两个电子未杂化 2p 轨道形成一个 两中心三电子定域 π 键,这样,共可以形成两个两中心三电子定域 π 键,这两 个定域 π 键分别位于两个氧原子的两个方向。 所以氧气分子共形成三个键,一个 σ 键,两个两中心三电子定域 π 键。

13.臭氧的杂化

中心 O 原子的 2s 轨道和两个含单电子 2p 轨道进行 sp2 杂化, 形成三个 sp2 杂化轨道。这三个杂化轨道其中两个含一个电子,一个含两个电子。中心 O 原 子的未杂化 2p 轨道有一个,含两个电子。 两侧的每个 O 原子的 2s 轨道与两个分别含一个电子和两个电子 2p 轨道进 行 sp2 杂化,形成三个 sp2 杂化轨道。这三个杂化轨道分别含两个电子,两个电 子,一个电子。两侧的每个氧原子有一个未杂化 2p 轨道,均含一个电子。

中心氧原子的两个含单电子的 sp2 杂化轨道分别与两侧氧原子的含单电子 的 sp2 杂化轨道形成一个 σ 键;中心氧原子的含两个电子的未杂化 2p 轨道与两 侧的每一个氧原子的含单电子的未杂化 2p 轨道共四个电子,形成一个三中心四 电子离域 π 键。 所以,臭氧分子共形成三个键,两个 σ 键和一个三中心四电子离域 π 键。 臭氧的分子形状为 V 形,是极性分子。

14.氮气的杂化
氮气分子的每个氮原子的 2s 轨道和一个含单电子 2p 轨道进行 sp 杂化, 形 成两个 sp 杂化轨道。这两个杂化轨道分别含一个电子和两个电子。每个氮原子 有两个未杂化的 2p 轨道,均含一个电子。

两个氮原子的两个含单电子的 sp 杂化轨道形成一个 σ 键;一个氮原子的 一个含单电子的未杂化 2p 轨道与另一个氮原子的一个含单电子的未杂化 2p 轨 道形成 π 键,共可以形成两个 π 键,这两个 π 键分别位于两个氮原子的两个方 向。 所以氮气分子共形成三个键,一个 σ 键,两个 π 键。

15.三氧化硫的杂化
硫原子的 3s 轨道和两个含单电子 3p 轨道进行 sp2 杂化,形成三个 sp2 杂 化轨道。这三个杂化轨道分中,有两个杂化轨道含一个电子,一个杂化轨道含 两个电子。硫原子有一个未杂化的 3p 轨道,含两个电子。 A 氧原子的一个含单电子 2p 轨道的激发到另一个含单电子 2p 轨道。 这样, 该氧原子激发后的 2s 轨道为两个电子,两个 2p 轨道各有两个电子。一个 2p 轨 道为空轨道( A 氧原子没有杂化) 。 另外两个氧原子分别称作 B 氧原子和 C 氧原子。 B 氧原子和 C 氧原子的 2s 轨道与两个分别含一个电子和两个电子 2p 轨道进行 sp2 杂化,形成三个 sp2 杂化轨道。这三个杂化轨道分别含两个电子,两个电子,一个电子。 B 氧原子 和 C 氧原子都有未杂化 2p 轨道一个,这两个未杂化 2p 轨道均含一个电子 硫原子的两个 sp2 杂化轨道分别与 B 氧原子、 C 氧原子的含单电子的 sp 杂化轨道形成两个 σ 键,硫原子的含两个电子的 sp2 杂化轨道与 A 氧原子的空 的 2p 轨道形成一个配位 σ 键。硫原子提供一个未杂化的含两个电子 3p 轨道,A 氧原子提供一个含两个电子的 2p 轨道,B 氧原子和 C 氧原子各提供一个含单电 子的未杂化 2p 轨道,形成一个四中心六电子离域 π 键 ( ∏4-6 )。 所以三氧化硫分子共形成四个键,三个 σ 键,一个四中心六电子离域 π 键。


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