如何判断分子的杂化类型
如何判断分子的杂化类型
如何判断分子的杂化类型1.杂化杂化轨道杂化是指在形成分子时，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，重新组合成一组新轨道。
这种轨道重新组合的过程叫杂化，所形成的新轨道就称为杂化轨道。
2.杂化的过程杂化轨道理论认为在形成分子时，通常存在激发、杂化和轨道重叠等过程。
如ch4分子的形成过程：碳原子2s轨道中1个电子吸收能量跃迁到2p空轨道上，这个过程称为激发，但此时各个轨道的能量并不完全相同，于是1个2s轨道和3个2p轨道“混合”起来，形成能量相等、成分相同的4个sp3杂化轨道。
然后4个sp3杂化轨道上的电子间相互排斥，使四个杂化轨道指向空间距离最远的正四面体的四个顶点，碳原子的4个sp3杂化轨道分别与4个h原子的1s 轨道形成4个相同的σ键，从而形成ch4分子。
由于四个c-h键完全相同，所以形成的ch4分子为正四面体，键角109º28＇。
3.杂化轨道的类型⑴sp杂化sp杂化轨道是由一个ns轨道和一个np轨道组合而成的。
sp杂化轨道间的夹角使180º，呈直线形。
例如，气态的becl2分子的结构。
be原子的电子层结构是1s22s2,从表面上看be原子似乎不能形成共价键，但是激发状态下，be的一个2s电子可以进入2p轨道，经过杂化形成两个sp杂化轨道，与氯原子的3p轨道重叠形成两个sp-pσ键。
由于杂化轨道间的夹角为180º，所以形成的becl2分子的空间构型是直线形的。
⑵sp2杂化sp2杂化是由一个ns轨道和两个np轨道组合而成的。
sp2杂化轨道间的夹角使120º，呈平面三角形。
例如bf3分子的结构。
b原子的电子层结构是1s22s22px1,当硼原子与氟原子反应时，硼原子的一个2s电子激发到一个空的2p轨道中，使b原子的电子层结构是1s22s22px12py1。
硼原子的2s轨道和两个2p轨道杂化组合成三个sp2杂化轨道，硼原子的三个sp2杂化轨道分别与三个氟原子的各一个2p轨道重叠形成三个sp2-p的σ键，由于三个sp2杂化轨道在同一个平面而且杂化轨道间的夹角为120º，所以bf3分子具有平面三角形结构。
化学分子杂化的判断方法
化学分子杂化的判断方法化学分子杂化是指原子轨道相互作用产生一个新的杂化轨道的过程。
通过分子杂化，分子的化学性质可以发生显著改变，从而影响其物理性质和反应性质。
判断化学分子的杂化方法有很多种，下面将介绍其中几种常见的方法。
1. 原子轨道形状和排布：判断分子是否发生杂化可以通过观察原子轨道形状和排布来确定。
一般来说，如果分子中的原子存在杂化，则它们的轨道形状和排布会发生变化。
常见的杂化形式有sp、sp2、sp3和dsp3等。
2. 分子几何构型：分子杂化还可以通过观察分子的几何构型来判断。
杂化的原子轨道将以最佳方式组合，使得分子达到最稳定的几何构型。
因此，通过观察分子的几何形状，可以推断出分子中原子的杂化形式。
3. 分子的键合：化学键的形成与分子的杂化密切相关。
通过观察分子中的化学键，特别是双键和三键，可以推断出原子之间是否发生了杂化。
双键通常表明存在sp2杂化，而三键通常表明存在sp杂化。
4. 分子的反应性质：分子的反应性质也可以提供一些关于杂化的线索。
不同杂化形式的原子在化学反应中表现出不同的反应行为。
通过分析分子的反应性质，可以推断出分子中原子的杂化状态。
5. 分子的光谱性质：分子杂化还可以通过分析分子的光谱性质来判断。
分子吸收和发射的光谱特征可以提供关于分子杂化的信息。
通过测量分子的UV/Vis、紫外可见光谱或者荧光光谱等，可以确定分子中原子的杂化状态。
综上所述，化学分子的杂化状态可以通过多种方法进行判断。
观察原子轨道形状和排布、分子的几何构型、分子的键合、分子的反应性质以及分子的光谱性质等都可以提供关于分子杂化的线索。
通过这些方法的综合运用，可以有效地确定化学分子的杂化状态，从而深入了解分子的化学性质和反应行为。
杂化类型判断
杂化轨道类型判断摘要1、杂化轨道类型与什么有关2、杂化轨道类型判断方法有哪些3、解析杂化轨道类型的判断方法。
关键词杂化轨道、价层电子对数、数轴法、中心原子正文1、在无机化学中, 准确地预测和判断共价多原子分子或离子的中心原子轨道杂化类型是确定分子或离子空间构型、原子间成键情况及有关性质的前提. 由于原子结合成分子的复杂性和多样性, 即使同一元素的原子在不同分子或离子中做中心原子时, 往往也采用不同的杂化类型( 例如价电子结构为2s2p的C 原子做中心原子时, 在CH中呈sp杂化,CO中呈sp杂化, 而在CO中则呈sp 杂化) . 中心原子轨道杂化类型的预测和分析,需在列出中心原子价电子结构的基础上, 充分考虑与其键合原子的结构、数目及可能出现复键的形式, 分析中心原子价电子是否需要激发, 是否需要预留纯粹的部分轨道形成π键或大π键, 以及中心原子在轨道杂化后是否含孤对电子及其数目等诸多不确定因素, 采用试探的方法进行分析和确定杂化类型. 一般在预知分子空间构型的前提下, 中心原子轨道杂化类型较易确定, 但对不知空间构型且结构比较复杂的分子或离子, 中心原子轨道杂化类型的确定就比较困难。
现在也有简单判断杂化轨道类型的说法：中心原子通过杂化轨道与成键原子的价层轨道形成共价键的时候, 为了保证分子的稳定性最强, 杂化轨道间也必须采取夹角最大、斥力最小的分布. 所以, 成键时中心原子杂化轨道中填充的必定是σ键电子对和孤电子对, 而不可能是π键电子, π键电子只能填充在非杂化轨道中.2、价层电子对数判断法，中心原子成键数目判断法，数轴法判断法，不饱和度判断法（不要求）3、（一）价层电子对数判断中心原子的杂化轨道类型不需要预知共价多原子分子或离子的空间构型, 只要简单的计算出其价层电子对数, 即可预测中心原子轨道可能的杂化类型, 然后再根据其原子轨道上电子的具体排布等进一步确定杂化情况( 杂化轨道中无孤电子对存在的为等性杂化, 有孤电子对存在的为不等性杂化) . 如SF的中心原子S 的价电子数为6, 键合原子F 各提供1 个成键电子, 价电子对数= ( 6+ 1×6) / 2= 6, 则S 应发生spd杂化; AsO中心原子As 的价电子数为5, 原子O 属氧族, 可认为不提供电子, 离子带3 个负电荷, 价电子对数= ( 5+3) / 2= 4, 则As 应发生sp杂化; COCl中心原子C 的价电子数为4, 键合原子O 属氧族,可认为不提供电子, 每个Cl 提供一个成键电子, 价电子对数= ( 4+ 1×2) / 2= 3, 则C 应发生sp杂化; XeOF中心原子Xe 的价电子数为8, 键合原子O 可认为不提供电子, F 各提供一个成键电子, 价电子对数= ( 8+ 1×4) / 2= 6, 则Xe 应发生spd杂化( 键合原子数少于价电子对数存在孤电子对, 因而为不等性杂化) .（二）、中心原子的成键数目判断杂化轨道类型设H为中心原子的杂化轨道数，S为端基与中心原子形成σ键的数目，m为孤电子对，n为配位键电子对。
2-2.4杂化类型及分子构型的判断
第4课时 杂化类型及分子构型的判断一、杂化类型的判断方法杂化轨道只能用于形成σ键或者用来容纳孤电子对，而两个原子之间只能形成一个σ键，故有下列关系：杂化轨道数＝中心原子孤电子对数＋中心原子结合的原子数，再由杂化轨道数判断杂化类型。
(1)利用价层电子对互斥理论、杂化轨道理论判断分子构型的思路： 价层电子对――→判断杂化轨道数――→判断杂化类型――→判断杂化轨道构型。
(2)根据杂化轨道之间的夹角判断：若杂化轨道之间的夹角为109°28′，则中心原子发生sp 3杂化；若杂化轨道之间的夹角为120°，则中心原子发生sp 2杂化；若杂化轨道之间的夹角为180°，则中心原子发生sp 杂化。
(3)有机物中碳原子杂化类型的判断：饱和碳原子采取sp 3杂化，连接双键的碳原子采取sp 2杂化，连接三键的碳原子采取sp 杂化。
二、杂化轨道的立体构型与微粒的立体构型VSEPR 模型可以体现分子的空间构型，能够预判出分子的立体结构，而杂化轨道理论可以用于解释能成为该立体结构的原因。
代表物 项目 CO 2 CH 2O CH 4 SO 2 NH 3 H 2O 价层电子对数 2 3 4 3 4 4 杂化轨道数 2 3 4 3 4 4 杂化类型 sp sp 2 sp 3 sp 2 sp 3 sp 3 杂化轨道 立体构型 直线形平面 三角形 正四 面体形 平面 三角形 四面 体形 四面 体形 VSEPR 模型直线形平面 三角形 正四 面体形 平面 三角形 四面 体形 四面 体形 分子构型 直线形平面 三角形正四 面体形V 形三角 锥形V 形三、杂化轨道类型与分子的立体构型关系价层电子数VSEPR（理想模型）杂化类型理想键角分子立体构型2直线型sp180°直线型3平面（正）三角形sp2120°视有无孤电子对4（正）四面体型sp3109°28′视有无孤电子对注意：1.孤电子对的排斥能力比σ电子对排斥能力强，因此含有孤电子对的键角小于理想键角。
如何判断分子的杂化类型
如何判断分子的杂化类型分子的杂化类型可以通过以下几种方法来判断：1. VSEPR理论：VSEPR（或称空间位阻理论）依据分子的中心原子周围电子对的排列来预测分子的几何形状。
通过观察分子的几何形状，可以推断出中心原子的杂化类型。
例如，一氧化碳（CO）分子的几何形状为线性，因此可以推断出其C原子的杂化类型为sp。
2. 轨道重叠理论：根据分子中C-C、C-H或其他键的键长、键能和分子的稳定性，可以推断出中心原子的杂化类型。
理论认为，sp杂化的碳原子上有一个σ键，sp2杂化的碳原子上有一个σ键和两个π键，sp3杂化的碳原子上有四个σ键。
通过测量这些物理性质，可以得出杂化类型的信息。
3. 光谱：通过分子的红外光谱、拉曼光谱或核磁共振光谱等分析技术，可以获得关于分子结构的信息。
例如，分子中共振频率为2600-3300 cm-1的吸收峰表明分子中存在sp3杂化的C-H键。
4. 总键级：总键级指的是分子中的所有键的强度和个数的总和。
通过实验测定总键级，可以推测出中心原子的杂化类型。
对于一个碳原子而言，sp杂化将具有一个总键级为2的σ键和与其相连的其他原子的σ*键，总键级为2；sp2杂化将具有总键级为3的σ键和与其相连的其他原子的σ*键，总键级为3；sp3杂化将具有总键级为4的σ键和与其相连的其他原子的σ*键，总键级为4需要注意的是，以上方法并不是单一可靠的判断分子杂化类型的方法。
实际上，在一些分子中，中心原子可能具有多个杂化类型，特别是当杂化轨道重叠的程度不同或分子电子密度不均匀的情况下。
因此，存粹通过杂化类型来判断分子的结构是不准确的，必须结合其他实验数据和理论方法来综合分析。
分子或离子空间构型的判断方法
分子或离子空间构型的判断方法在高考试题中，分子或离子空间构型的判断是一种常考的问题，要求“能用价层电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测常见的简单分子或离子的空间结构”。
现将几种判断粒子空间构型的简单方法总结如下。
一、根据杂化理论判断。
即中心原子的杂化方式的判断方法。
杂化轨道数=中心原子所结合的原子数+(中心原子的价电子数﹣周边原子未成对电子总数)/2(ABm型)说明：若是离子，中心原子的价电子数还应加上负离子的电荷数或减去正离子的电荷数。
判断思路：先判断中心原子杂化方式，然后根据中心原子所结合的原子数和孤电子对数再判断分子的空间构型。
例1．推测常见分子的杂化方式与空间构型：CO2、BF3、CH4、NH3、H2O。
O2：2+(4-4)/2=2BF3：3+(3-3)/2=3CH4：4+(4-4)/2=4NH3：3+(5-3)/2=4H2O：2+(6-2)/2=4中心原子是分别采用sp、sp2、sp3、sp3、sp3杂化，杂化轨道形状分别为直线形(夹角为180º)、平面正三角形(夹角为120º)、正四面体形(夹角为109º28′)、正四面体形、正四面体形。
由于CO2、BF3、CH4中没有孤对电子，分子的空间构型与杂化轨道的空间形状一致。
由于NH3、H2O分别有1对、2对孤对电子，分子的空间构型与杂化轨道的空间形状不一致，所以NH3呈三角锥形，受1对孤对电子的排斥，键角变小，键角是107º18′；H2O呈V形，受2对孤对电子的排斥，排斥作用比NH3更强，键角变得更小些，键角是104.5º。
例2．推测下列微粒的杂化方式与空间构型：SO3、SO2、CO32－、O4。
SO3：3+(6-6)/2=3SO2：2+(6-4)/2=3CO32－：3+(6-6)/2=3O4：3+(6-6)/2=3(O4以其中1个O原子作为中心原子，其余3个O原子作为配位原子)。
杂化轨道数全是3，中心原子均是采用sp2杂化；由于SO3、O4、CO32－均没有孤对电子，均呈平面正三角形，键角等于120º。
文档：资料：单元课6-正确判断分子构型和杂化类型(教师版)
正确判断分子构型和杂化类型教学目标：★★★★☆☆学生能够正确判断分子构型和杂化类型．问题层级图目标层级图正确理解共价键一、 正确得出价层电子对的数目（★★★★☆☆）1. 价层电子对互斥理论（1）价层电子对互斥理论认为，分子的立体构型是“________”相互排斥的结果。
价层电子对是指分子中的________上的电子对，包括________和________。
（2）σ键电子对数可由________确定。
而中心原子上的孤电子对数，确定方法如下： 中心原子上的孤电子对数＝________；a 为________；x 为________；b 为与中心原子结合的原子________。
答案：(1)价层电子对 中心原子 σ键电子对 中心原子上的孤电子对(2)分子式 12(a －xb ) 中心原子的价电子数 与中心原子结合的原子数 最多能接受的电子数【过关检测】(5min)1. 判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”① H 2O 的中心原子为O ，形成两个H —Oσ键，即O 有两对σ键电子对。
（ ）② 中心原子上的孤电子对数＝12(a －xb ) 对于阳离子，a ＝价电子数－离子电荷数；对于阴离子，a ＝价电子数＋|离子电荷数|。
（ ）③ SO 2中O 原子上的孤电子对数为1。
（ ） ④ NH 4+中N 原子上的孤电子对数为0。
（ ）答案：√；√；×；√；2. 如何确定CO 2－3和NH ＋4的中心原子的孤电子对数？。
答案：NH ＋4中中心原子为N ，a ＝5－1，b ＝1，x ＝4，所以中心原子孤电子对数＝12(a －xb )＝12(4－4×1)＝0。
CO 2－3中中心原子为C ，a ＝4＋2，b ＝2，x ＝3，所以中心原子孤电子对数＝12(a －xb )＝12(6－3×2)＝0。
二、正确判断VSEPR 构型和分子构型（★★★★☆☆）1. 根据分子中成σ键电子对数和孤电子对数，可以依据下面的方法确定相应的较稳定分子空间构型：σ键电子对数＋孤电子对数＝价层电子对数――→价层电子对互斥理论VSEPR 模型――→略去孤电子对分子立体构型。
杂化类型的判断方法
杂化类型的判断方法
1）例如常见的简单分子，C2H2、CO2为直线型分子，键角为180°，推断其C原子的杂化轨道类型为sp；C2H4、C6H6为平面型分子，键角为120°，推断其C原子的杂化轨道类型为sp2；CH4、CCl4为正四面体，键角109.5°，推断其C原子的杂化轨道类型为sp3．扩展到以共价键形成的晶体，如：已知金刚石中的碳原子、晶体硅和石英中的硅原子，都是以正四面体结构形成共价键的，所以也都是采用sp3杂化；已知石墨的二维结构平面内，每个碳原子与其它三个碳原子结合，形成六元环层，键角为120°，由此判断石墨的碳原子采用sp2杂化．
2）根据价层电子对互斥理论判断杂化类型：
AB m型杂化类型的判断：
中心原子电子对计算公式：价电子对数n（中心原子的价电子数+配位原子的价电子数×m±电荷数）
注意：①当上述公式中电荷数为正值时取“﹣”，电荷数为负值时取“+”．
②当配位原子为氧原子或硫原子时，成键电子数为零．
根据n值判断杂化类型：一般有如下规律：当n＝2，sp杂化；n＝3，sp2杂化；n＝4，sp3杂化．
3）对于有机物利用杂化轨道数＝孤对电子对数+σ键数进行判断．如：C2H2分子中碳原子形成1个C﹣H，1个C≡C（含1个σ键），C原子杂化轨道数为1+1＝2，采取sp杂化方式，C2H4分子中碳原子形成2个C﹣H，1个C═C双键（含1个σ键），C原子杂化轨道数为（2+1）＝3，C原子采取sp2杂化方式．
第1页共1页。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
如何判断分子的杂化类型直线型sp杂化A-B-A 如CO2
sp CO CO
2, CS
2
,N
2
O, C
2
H
2
BeCl
2
,B
e
H
2
,Ag(NH
3
)
2
+, Cu(NH3)
2
+ Cu (CN)
2
-
sp2 BF
3, NO
3
- BBr
3
SO
3,SO
2
, NO
2
O
3
,
平面三角型SP2杂化如BCl3
V型Sp3不等性杂化如H2O
三角锥型SP3不等性杂化如NH3正四面体型SP3杂化如CH4
sp3 CH
4, CCl
4
, NH
4
+, SO
4
2-, SiX
4
SiH
4
NH
3 , PH
3
NF
3
,PX
3
,ClO
3
- ,
H 2O ,H
2
S ,OF
2
, Cl
2
O
ZnCl
42- FeCl
4
- Zn(CN)
4
2-
sp3d PF
5 , PCl
5
,
SF
4, TeCl
4
, ICl
4
+
ClF
3, BrF
3
XeF
2, ICl
2
-, I
3
-
三角双锥型SP3d杂化如PCl5
正八面体型SP3d2杂化如常见的六氟化物
8.杂化与分子构型的关系:
杂化类型sp sp2sp3d2sp3或sp3d2等性等性不等性等性不等性不等性等性不等性
分子形状直线形Δ形V形正四面体三角锥角形
参加杂化的
轨道数目 2 3 3 4 4 4 6 6
杂化轨道中
孤电子对数目0 0 1 0 1 2
杂化轨道的
几何图形直线形正Δ形Δ正四面体四面体四面体八面体
键角180°120°109°28,180°90°
例C2H2C2H4 SO2CH4NH3H2O [Cu(H2O)6]2+
判断物质的杂化类型,空间结构
首先可以根据经验判断,先记住几种杂化的典型物质,再将给出的物质与她们相互比较一下,一般同族的而且化学式类似,杂化类型相同。
eg:判断下列分子的杂化类型并判断分子的空间构型及就是否具有极性 H
2S,PH
3
,NF
3
,CCl
4
,
解:(1)H
2S,中心原子就是S,我们学过H
2
O就是SP3不等性杂化,V字型,具有极性,O与S就是同族元素,而且
H 2S与H
2
O分子式非常类似,所以H
2
S也就是SP3不等性杂化,V字型,具有极性。
(2)PH
3
,中心原子就是P,我们学过NH
3
就是不等性杂化,三角锥型,具有极性,N与P就是同族元素,
而且NH
3与PH
3
分子式非常类似,所以PH
3
也就是SP3不等性杂化,三角锥型,具有极性。
(3)CCl
4
,中心原子C,我们学过CH
4
,为SP3等性杂化,正四面体,非极性分子,CCL
4
与CH
4
分子式非常相
似,所以CCl
4
也为SP3等性杂化,正四面体,非极性分子。
如果C相连接的四个原子不完全相同,C依然就是SP3等性杂化但空间构型为四面体,极性分子。
(4)NF
3
,也就是SP3不等性杂化,三角锥,极性分子。
(5)判断分子中C原子的杂化类型,首先数与C直接连接的原子个数,有几个原子就需要多少条杂化轨道,可以找出相应的杂化类型,eg:HCN,与C直接相连的原子有两个,需要两条杂化轨道,所以就是SP杂化,直线型分子。
其次,如果分子式与学过的典型的分子式有较大差异,而且有的还就是离子,那根据上述方法就无从判断,可以里用价层电子对互斥理论判断。
杂化轨道理论只就是解释的理论,不能预测分子的空间构型。
而价层电子对互斥理论,它可以预测分子的空间构型。
公式为n=(a+b+c)/2 其中a为中心原子的价电子数,
eg 氧原子a=6,氮原子a=5
b为与中心原子相连接的原子如果就是卤族与H,取1*原子数,如果就是氧族取0*原子数。
c为电荷数,如果就是负电荷,取+,正电荷取-。
n值如果就是小数四舍五入。
分子需要n条杂化轨道,即可判断中心原子的杂化类型,如果,n小于与中心原子直接相连接的原子个数,为不等性杂化,如果等于则为等性杂化。
eg:判断下列分子离子的杂化类型
碳酸根:为SP2等性杂化。
a=4,b=0,C=+2,所以n=3,需要三条杂化轨道,直接与C相连的原子数为3与n相等、
氨根离子:SP3等性杂化,a=5,b=1*4,C=-1,所以n=4,需要四条杂化轨道,直接与N相连的原子为4与n相等。
硫酸根离子:SP3等性杂化、a=6,b=0,c=+2,所以n=4,需要四条杂化轨道,直接与N相连的原子为4与n相等。
SO2:sp2不等性杂化、a=6,b=0,c=o,所以,n=3,需要三条杂化轨道,直接与S相连的原子个数为2,与n不相等。
首先判断配位数,配位数就是几,就需要几条杂化轨道,如果就是2,则为SP杂化,如果就是4则可能为SP3,与dsp2,如果就是6,则为SP3d2,d2SP3。