共价键:轨道与杂化
共价键中的键重叠
- 一个单一的共价债券是两种非金属结合形成的吗
- 每个结合的原子都有一个原子轨道含有单个未成对电子的
- 当共价键形成时原子轨道重叠形成结合轨道含有两个电子
- 这个新轨道叫做分子轨道
- 的更大的原子轨道重叠更强的债券
- σ(σ)键是由直接重叠成键原子间的轨道
- π(π)键是由横向重叠的上下相邻σ键
σ键
- σ(σ)键由在端点的重叠原子轨道的
- S轨道和p轨道这样重叠
Sigma轨道可以由s轨道的末端重叠形成
- σ键中的电子密度是对称的,围绕一条连接形成键的原子核的线
- 这对电子存在于两个原子的原子核之间
- 电子和原子核之间的静电吸引使原子彼此结合在一起
π键
- π(π)键是由横盘整理重叠的相邻p轨道
- 组成π键的两个波瓣位于以上而且下面的飞机σ键的
- 这使得p轨道的重叠最大化
- 一个π键画为两个电子云一个来自p轨道的每一个波瓣
- π键中的两个电子云表示一个债券包含两个电子
π轨道可以由p轨道的末端重叠形成
键和键的例子
- 氢
- 氢原子只有一个s轨道
- 两个氢原子的s轨道重叠形成σ键
氢原子1s轨道的直接重叠导致σ的形成债券
- 乙烯
- 每个碳原子三个它的四个电子形成σ键
- 氢原子形成了两个σ键
- 一个σ键与另一个碳原子形成
- 每个碳原子的第四个电子占据一个重叠的p轨道横盘整理和另一个碳原子上的p轨道形成π键
- 这意味着C-C是a双键:一个σ键和一个π键
p轨道的重叠导致乙烯中π键的形成
乙烯中的每个碳原子与氢原子形成两个sigma键和一个σ键和另一个碳原子成键。第四个电子用来形成π两个碳原子之间的键
- 乙炔
- 这个分子含有三键形成于两个π键(彼此成直角)和一个σ键
- 每个碳原子两个它的四个电子形成σ键
- 氢原子形成了一个σ键
- 一个σ键与另一个碳原子形成
- 两个电子用来和另一个碳原子形成两个π键
乙烯有一个三键,由两个碳原子间的两个π键和一个σ键组成
- 氰化氢
- 氰化氢含有三键
- H和C原子之间形成一个σ键(sp C杂化轨道与1s H轨道重叠)
- 在C原子和N原子之间形成第二个σ键(sp C杂化轨道与N的p轨道重叠)
- 剩下的两套p轨道的氮和碳会重叠形成两个π键彼此成直角
氰化氢有一个三键,由氮和碳的两组p轨道重叠形成,以及氮上的sp杂化碳轨道和p轨道重叠
- 氮
- 氮也含有三键
- 三键是由每个N上的s轨道重叠形成的σ键和重叠的部分两套形成氮原子上的p轨道两个π键
- 这些π键在彼此成直角
三键由两个π键和一个σ键组成
杂交
- 的P原子轨道也可以重叠在端点的形成σ键
- 为了让他们做到这一点,他们首先需要成为修改为了获得S轨道特征
- 因此,轨道的形状发生了轻微的改变,形成了一个p轨道叶大
- 这种原子轨道的混合形成共价键叫做杂交
- 将一个s轨道和三个p轨道混合称为sp3.杂交(每个轨道具有¼s特征和¾p特征)
- 将一个s轨道和两个p轨道混合称为sp2杂交
- 一个s轨道和一个p轨道混合形成sp杂交轨道
π轨道可以由p轨道的末端重叠形成
s轨道和p轨道的混合形成分子键称为杂化