怎么用最通俗的语言解释「轨道杂化理论」?

如何能通俗易懂得理解杂化轨道理论~

轨道杂化理论的主要目的是解释分子的空间结构。比如甲烷分子,如果按照碳原子核外四个成键电子在基态的所处的轨道,很难解释四个C-H键的键角和这种分子的空间结构,即使让四个电子分别占据SP3四个轨道,还是难以解释,怎么办?从已有的事实提出假设,既然这C的四个成键轨道与氢原子形成的共价键是一样的,也就意味着这四个轨道是完全一样的,从来源的角度理解这个问题,当然是由碳的四个原子轨道相互组合产生的。从能量的角度考虑,这种杂化形成的共价键更稳定。当然从理论化学的角度也可以证明经过杂化,成键更有效,也就是能量更低。这便是杂化理论能站得住脚的根本原因。


1、 某原子在成键时,在键合原子的作用下,同一原子中不同类型能量相近的原子轨道可能改变原有的状态,混杂起来并重新组合成一组有利于成键的新轨道(即杂化轨道)。 这一过程称为原子轨道的杂化,简称杂化。

2 、同一原子中能量相近的n 个原子轨道,组合后只能得到n个杂化轨道。例如,同一 原子的一个n s 轨道和一个npx轨道,只能杂化成两个sp杂化轨道。这两 个s p 杂化轨道的形状一样,但其角度分 布最大值在x轴上的取向相反。

3 、杂化轨道比原来未杂化的轨道成键能力强,形 成的化学键键能大,使生成的分子更稳定。 由于成键原子轨道杂化后,轨道角度分布图的形 状发生了变化,形成的杂化轨道一头大一头小。大的 一头与别的原子成键时电子云可以得到更大程度的重 叠 ,所以形成的化学键比较牢固。



基态C原子的外层电子构型为2s22px12py1。在与H原子结合时,2s上的一个电子被激发到2pz轨道上,C原子以激发态2s12px12py12pz1参与化学结合。当然,电子从2s激发到2p上需要能量,但由于可多生成二个共价键,放出更多的能量而得到补偿。

在成键之前,激发态C原子的四个单电子分占的轨道2s、2px、2py、2pz会互相“混杂”,线性组合成四个新的完全等价的杂化轨道。此杂化轨道由一个s轨道和三个p轨道杂化而成,故称为sp3杂化轨道。经杂化后的轨道一头大,一头小,其方向指向正四面体的四个顶角,能量不同于原来的原子轨道。形成的四个sp3杂化轨道与四个H原子的1s原子轨道重叠,形成(sp3-s)σ键,生成CH4分子。由于杂化轨道的电子云分布更为集中,杂化轨道的成键能力比未杂化的各原子轨道的成键能力强,故形成CH4分子后体系能量降低,分子的稳定性增强。



价键理论成功地解释了共价键的本质和特性,可以说明一些简单分子的内部结构,但 在阐明多原子分子的几何构型时遇到困难。为了解释多原子分子的几何构型,鲍林(L.Pauling)和斯 莱特(J.C.Slater)在1931年提出了杂化轨道理论。杂化轨道理论是一种科学理论。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重新组合,形成一组新的轨道,这个过程叫做轨道的杂化,产生的新轨道叫做杂化轨道。

杂化轨道理论(hybrid orbital theory)是1931年由莱纳斯·鲍林(Pauling L)等人在价键理论的基础上提出的。虽然它实质上仍属于现代价键理论,但是它在成键能力、分子的空间构型等方面丰富和发展了现代价键理论。

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能级中,具有能量较低的能级的一个或多个电子会激发而变为激发态,进入能量较高的能级中去,即所谓的跃迁现象,从而新形成了一个或多个能量较高的能级。此时,这一个或多个原来处于较低能量的能级的电子所具有的能量增加到与原来能量较高的能级中的电子相同。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。

用化学语言讲,杂化轨道理论从电子具有波动性、波可以叠加的观点出发,认为一个原子和其他原子形成分子时,中心原子所用的电子轨道不是原来纯粹的s轨道或p轨道,而是若干不同类型、能量相近的电子轨道经叠加混杂、重新分配轨道的能量和调整空间伸展方向组成的同等数目的能量完全相同的新的电子轨道——杂化轨道,以满足化学结合的需要。这一过程称为电子轨道的杂化。



怎么用最通俗的语言解释「轨道杂化理论」
答:基态C原子的外层电子构型为2s22px12py1。在与H原子结合时,2s上的一个电子被激发到2pz轨道上,C原子以激发态2s12px12py12pz1参与化学结合。当然,电子从2s激发到2p上需要能量,但由于可多生成二个共价键,放出更多的能量而得到补偿。在成键之前,激发态C原子的四个单电子分占的轨道2s、2px、2py...

图论中的”轨道”和”行迹”能不能通俗一些讲讲??
答:轨道:如果路径P(u,v)中顶各不相同,则该路径称为u到v的一条轨道 理解这2个概念我觉得看好你的教科书就够了,多思考一下,多结合图形分析啦

麻烦解释一下轨道理论和电子效应(通俗一点)
答:量子力学中借用经典力学中的"轨道"概念,把波函数叫做原子轨道,解薛定谔方程就可以得到波函数的具体表达式.但是原子轨道和宏观物体的轨道是完全不同的,它不是具体的电子运行轨迹,而只是电子的运动状态(电子没有固定轨道,

在你看来「轨道杂化理论」怎么解释?
答:三条轨道相互正交,能量相等,且高于2s轨道的能量。在不发生杂化的情况下,我们能够用来拿出一个电子成共价键的只有两条含有单电子的2p轨道(注2),这样生成的CH2自然是不稳定。以C原子为例,价电子层有一个s轨道,三个p轨道(内层满电子,又可看做原子实,不用考虑),s轨道为球形电子云,p轨道是...

原子轨道的概念很抽象,谁能帮忙通俗一点的解释一下
答:能够用电子云表示电子在某个区域出现的概率。将电子云密集区(90%几率)称为原子轨道。原子轨道的形状有球形、纺锤形等。

上轨道的解释上轨道的解释是什么
答:上轨道的具体解释是什么呢,我们通过以下几个方面为您介绍:一、引证解释【点此查看计划详细内容】⒈比喻事情开始正常而有秩序地进行。二、国语词典比喻事情开始正常而有秩序的进行。如:「新厂的一切都已上轨道,我可以功成身退了!」关于上轨道的成语闭门埽轨车轨共文轨物范世图作不轨覆车之轨长安道上...

...叫超共轭效应?超共轭效应与共轭效应之间有什么区别?请说的通俗...
答:超共轭效应在百度百科里面有,任何一本大学有机化学书上也都有,你既然提出了这个问题,我估计你已经是看过这方面的概念。我不再赘述,只是用简单通俗的语言解释一下。共轭效应是p轨道与p轨道之间的共轭,是π电子或者n电子的离域作用而产生的。通过共轭效应,共轭体系中的电子可能被分散,可能产生吸...

日本轨道交通中的「急行」「特急」「快速」「普通」都代表什么?怎么区 ...
答:首先,我们从基础开始:普通列车,就像日本轨道交通的基石,只要有乘车券(乗车券),你就能轻松驾驭。它们通常在每站都停车,但在一些繁忙时段,部分通过站(通过駅)会跳过,以提高效率。例如,清晨和深夜的某些线路,会避开乘客稀少的车站。接下来是快速列车,它们在普通列车的基础上,减少了部分中途站点...

钢轨的网络解释钢轨的网络解释是什么
答:钢轨的网络解释是:钢轨钢轨是铁路轨道的主要组成部件。它的功用在于引导机车车辆的车轮前进,承受车轮的巨大压力,并传递到轨枕上。钢轨必须为车轮提供连续、平顺和阻力最小的滚动表面。在电气化铁道或自动闭塞区段,钢轨还可兼做轨道电路之用。拼音是:gāngguǐ。注音是:ㄍㄤㄍㄨㄟˇ。结构是:钢(...

轨道灯怎么选?如何利用轨道灯打造完美灯光?
答:选购轨道灯,LED灯具是最佳选择 以轨道类型而言,有简单呈直线状的「线性轨道」,这也是大家最常用的;但假如你有特殊的装饰需求,也可将导轨调整为弯曲、圆弧等形状。从光源来区分,轨道灯有白炽灯、卤素灯、萤光灯、气体放电灯和LED灯等多种选择,而照明领域的专家们建议,轨道灯应与LED灯具一起使用...

IT评价网,数码产品家用电器电子设备等点评来自于网友使用感受交流,不对其内容作任何保证

联系反馈
Copyright© IT评价网