化学竞赛专题讲座二：共价粒子的空间构型（分子结构）(2)

（3）杂化轨道之间力图在空间取最大夹角分布，使相互间的排斥能最小，故形成的键较稳定。不同类型的杂化轨道之间的夹角不同，成键后所形成的分子就具有不同的空间构型。 2．轨道杂化类型及实例

按参加杂化的原子轨道种类，轨道的杂化有sp和spd两种主要类型。按杂化后形成的几个杂化轨道

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的能量是否相同，轨道的杂化可分为等性杂化和不等性杂化。

（1） sp杂化

E

（2）sp2杂化

E

（3）sp杂化

3

E

sp型的三种杂化 杂 化 类 型 sp sp2 sp3 参与杂化的原子轨道 1个 s + 1个p 1个s + 2个p 1个s + 3个p 杂 化 轨 道 数 2个sp杂化轨道 3个sp2杂化轨道 4个sp3杂化轨道 杂化轨道间夹角 180° 120° 109°28' 空 间 构 型 直 线 正三角形 正四面体 实 例 BeCl2、C2H2 BF3、C2H4 CH4、CCl4 （4） spd型杂化

能量相近的（n—1）d与ns、np轨道或ns、np与nd轨道组合成新的dsp或spd型杂化轨道的过程可统称为spd型杂化。杂化形成过程如sp3d可表示为：

一般这种

类型的杂化比较复杂，它们通常存在于过渡元素形成的化合物中（将在第十一章配位化合物中介绍）。下面列出几种典型的杂化实例：

a b c 杂化类型 dsp2 dsp3 d2sp3 或sp3d2 杂化轨道数 4 5 6 空间构型 平面四方形 三角双锥 八 面 体 图a 图b 图c 实 例 [Ni(CN)—4] PCl5 [Fe(CN)—6]3、[Co(NH3)6]2+ （5）等性杂化和不等性杂化 1．等性杂化

杂化后所形成的几个杂化轨道所含原来轨道成分的比例相等，能量完全相同，这种杂化称为等性杂化（equivalent hybridization）。通常，若参与杂化的原子轨道都含有单电子或都是空轨道，其杂化是等性的。如上述的三种sp型杂化，即BeCl2、BF3和CH4分子中的中心原子分别为sp、sp2和sp3等

性杂化。在配离子[Fe(CN)—

6]3和[Co(NH3)6]2+中，中心原子分别为d2sp3和sp3d2等性杂化。 2．不等性杂化

杂化后所形成的几个杂化轨道所含原来轨道成分的比例不相等而能量不完全相同，这种杂化称为不等性杂化（nonequivalent hybridization）。通常，若参与杂化的原子轨道中，有的已被孤对电子占据，其杂化是不等性的。

等性杂化和不等性杂化关键点是每个杂化轨道的状态是不一样的。 实例分析：试说明NH3、H2O分子的空间构型。

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