雜化軌道理論的引進(jìn)是為了更好的解釋有關(guān)分子的空間構(gòu)型和分子的相關(guān)性質(zhì)，其核心思想是多原子分子中心原子將能級相近、能量較低的價層軌道相互作用，重新組合、再分配，構(gòu)建成新的軌道，即雜化軌道，軌道雜化的目的是為了更有利于原子成鍵，成鍵時能力更強(qiáng)，有利于分子的形成。這部分知識較抽象，理論性強(qiáng)，學(xué)生在應(yīng)用上有很大的難度。通過對學(xué)生的錯誤分析，我認(rèn)為關(guān)鍵是中心原子的雜化類型能否準(zhǔn)確判斷，雜化類型判斷正確，結(jié)合分子組成、價層電子對互斥理論，就容易解決分子構(gòu)型、分子性質(zhì)的相關(guān)問題。
從考試說明中不難看出，考核要求是簡單的雜化類型判斷，對d軌道參與雜化的不作要求，即僅限于sp、sp2、sp3三種類型的判斷，就此三種雜化類型的判斷方法作如下歸納。
1、取代法
以中學(xué)常見的、熟悉的基礎(chǔ)物質(zhì)分子為原型，用其它原子或原子團(tuán)取代原型分子中的部分原子或原子團(tuán)，得到的新分子中心原子與原型分子對應(yīng)的中心原子的雜化類型相同。如：
(1)CH3CH=CH2分子中C原子的雜化類型判斷，看作乙烯基取代了甲烷分子中的一個H原子，則甲基C原子為sp3雜化，也可看作甲基取代了乙烯分子中的一個H原子，故兩個不飽和C原子均為sp2雜化；
(2)(CH3)3N看作三個甲基取代了NH3分子中的三個H原子而得，所以其分子中N原子采用sp3雜化；
(3)H2O2看作羥基取代了H2O分子中一個H原子，H2O2中O原子應(yīng)為sp3雜化；
(4)B(OH)3看作三個羥基取代了BF3中的F原子，可知B(OH)3中B原子為sp2雜化。
2、價電子對數(shù)計算法
對于ABm型分子(A為中心原子，B為配位原子)，分子的價電子對數(shù)可以通過下列計算確定：n=1/2（中心原子的價電子數(shù)-每個配位原子予中心原子提供的價電子數(shù)×m），配位原子中鹵素原子、氫原子提供1個價電子，氧原子和硫原子按提供2個價電子計算；若為離子，須將離子電荷計算在內(nèi)：n=1/2（中心原子的價電子數(shù)-每個配位原子提供的價電子數(shù)×m±離子電荷數(shù)），陽離子取“－”，陰離子取“+”。根據(jù)價電子對數(shù)可以有以下結(jié)論：
一般來講，計算出的n值即為雜化軌道數(shù)，能直接對映中心原子的雜化類型。如：SO42－的n=4，中心原子S原子為sp3雜化；NO3－的n=3，中心原子N原子為sp2雜化；ClO3－、ClO4－的n均為4，Cl原子均為sp3雜化（但離子空間構(gòu)型不同，從價層電子對互斥模型看，前者為三角錐形，后者為正四面體型）。
這種方法不適用于結(jié)構(gòu)模糊或復(fù)雜的分子、離子，如NO2+、H2B=NH2等的中心原子雜化類型學(xué)生就很難用該法進(jìn)行判斷，但可以從其它途徑確定。
3、等電子原理應(yīng)用
等電子體具有相同的結(jié)構(gòu)特征，則等電子體的中心原子的雜化類型相同。用此方法將結(jié)構(gòu)模糊或復(fù)雜的分子、離子轉(zhuǎn)化成熟悉的等電子體，然后進(jìn)行確定。如NO2+、H2B=NH2分別與CO2、CH2=CH2互為等電子體，而CO2、CH2=CH2中心原子C原子分別為sp、sp2雜化，則NO2+中心原子N原子為sp雜化，H2B=NH2中心原子B、N原子均為sp2雜化。
4、價鍵直查法
從雜化軌道理論可知，原子之間成鍵時，未雜化軌道形成鍵，雜化軌道形成鍵，若未參與成鍵，剩余的必然是雜化軌道上的孤對電子。在能夠明確結(jié)構(gòu)式的分子、離子中心原子雜化類型分析時，可直接用下式判斷：雜化軌道數(shù)n=中心原子的σ鍵數(shù)+中心原子的孤電子對數(shù)（多重鍵中只有一個σ鍵，其余均為π鍵），可方便找到中心原子的雜化類型。如：
(1)SiF4分子中Si原子軌道雜化類型分析，基態(tài)Si原子有4個價電子，與4個F原子恰好形成4個σ鍵，無未成鍵電子，n=4，則SiF4分子中Si原子采用sp3雜化；
(2)基態(tài)C原子有4個價電子，在HCHO分子中，C原子與2個H原子形成2個σ鍵，與O原子形成C=O雙鍵，C=O雙鍵中有1個σ鍵、1個π鍵，C原子無剩余價電子，n=3，則HCHO分子中C原子采用sp2雜化；
(3)三聚氰胺中有兩種環(huán)境的N原子，環(huán)外N原子形成3個σ鍵，用去基態(tài)N原子5個價電子中的3個,余下1個孤電子對，n=4，則環(huán)外N原子采用sp3雜化，環(huán)內(nèi)N原子形成2個σ鍵、1個π鍵，用去基態(tài)N原子5個價電子中的3個,余下1個孤電子對，n=3，則環(huán)內(nèi)N原子采用sp2雜化。
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