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1、宿州师专学报年第期次氯酸中氯原子的杂化方式渡兵邵杰!安徽电大宿州分校坪埠禹专∀,+打开目前高校《无机化学》教材可看出化学界一方提供孤电子对另一方提供空轨道形成特殊的关于氛的含氧酸!或含氧酸根离子∀的结构问题普遍共价键配位键。#“—#、存在这样的观点在卤素含氧酸的酸根离子!或含目前的观点可以确定的是&1‘&1‘和&1叮中,∃氧酸∀的结构中卤素原子全部采取了矿杂化态的抓,+原子都是采用印杂化方式而与氧原子结合的∀。”%,!%&∋(除外而我们则认为&∋。并不例外其中这样形成的四个#声杂化轨道中其中一个含有单电。的氛)∗,+原子也是采取的杂化方式子另外三个则含有
2、孤电子对含单电子的杂化轨道,原子核外的电子是绕核高速运动的而经典的易形成共价键,而含孤电子对的杂化轨道若要形成,共价键理论把电子看作是静止不动的所以它用以共价键则必须对方原子提供空轨道+所以从&1‘解释原子之间形成共价键的问题就只能是不正确,+&1(犷&1(不每增加一个氧原子就必须多一个,−!%.//,,∀。二∀一的年海特勒和伦敦!∋诫把量子,一配位键也就是说每个参与成键的氧原子都必须提%#,力学的成就应用于最简单的分子结构上才使共供,#一个空轨道此时氧原子内部会发生以下变化价键的本质得到初步解答。后来鲍林等人发展了这,!+一成果建立了现代价键理论简称价键理
3、论∀现代。!∀。价键理论阐明了共价键形成的过程和本质,并成功,地解释了共价键的方向性和饱和性但在解释分子#护蚁%的空间结构方面却遇到了困难。为了解释多原子分冀人站&气不舀八二∃发态子的空间结构,鲍林叙又在价键理论的基础上提出了#尹杂化轨道理论+即氧原子的一个轨道内的单电子可被激发到#,尹所谓杂化是指在形成分子时,由于原子间的相另一个单电子的轨道内配对这样就可提供一个互影响,同一原子内部不同类型、能量相近的原子轨空轨道接受氯原子的一对孤电子对从而与氛原子形。道混合起来,重新分配能量和空间取向,形成成键能成一个配位键。一,∋一力更强的新轨道即杂化轨道。简单地说
4、杂化就是原此时尚未涉及到∋(是如何形成的以及()中。∗子内部有关原子轨道的,的抓原子为什么也是+杂化的可以以抓气在水溶混杂和变化即从原来的轨∗道变成了杂化轨道+杂化轨道与原来的原子轨道相液中发生的歧化反应为例,−#,)比,、,(./0二一亡/∋(./(形状能量和空间取向都会发生变化但更重要∗的是杂化轨道的成键能力更强了。也就是说,原子在从标准电极电势的有关知识可知该反应在酸∃相互结合成分子的过程中,通过内部原子轨道的杂性介质中不能进行而在碱性介质中则可以进行除,化,使这些原子之间更易成键而结合成分子+最简单用标准电极电势作出这样的判断外也可从化学平。∗)+1正2
5、的杂化方式是同一层中轨道与户轨道之间的杂化衡的角度进行分析常规的解释是反应反应的,。卤素含氧酸!或酸根∀中)尸生成物中有强酸所以在碱性介质中易于进行实际的卤原子采取杂化,态指的是卤原子外层的价电子轨道,也就是其最外上这样的解释并未涉及到问题的本质我们认为在,),,碱性价质中之所以易进行是因为反应物的浓度比层的轨道和三个0轨道发生杂化!所以称印杂化∀1,产生的。在纯水中加大了比在酸性介质中更大2从而使反四个杂化轨道杂化轨道理论是在价键理论∃,的基础上发展起来的,它保留应的速率和程度都加大由这个观点来看与纯水或了价键理论的主要观,点,它同样认为形成共价单键的两原子可
6、各自含有酸性介质相比在碱性介质中发生反应浓度增大的。一自旋方向相反的单电子的原子轨道成键,也可以是反应物应为)/宿州师专学报年第期##,我们认为该反应是这样进行的溶解的&12在极生尹杂化形成的四个杂化轨道中三个含有孤电子#‘。3。性水分子的作用下会发生极化1一1塑写1’4一对而一个为空的杂化轨道!这四个杂化轨道分别指十一,,&1’一极化后就会在两端分别吸引周围的%和。%向四面体的四个顶点∀同样空的杂化轨道也比一或使周围的水分子产生诱导偶极,从而使极化作用般的空轨道形成配位键的能力更强,这里它接受了进,(%一,一步加强两端抓就会分别带上更多的正电荷和中氧的
7、一对孤电子对形成了一个较为牢固的负电荷。抛开带部分负电荷的抓原子,·一端而只看带配位键,#,部分正电荷的抓电子一端此时它只有两种可能要虽然%&1。中是氧原子一方提供孤电子对氛原么与,口%一,%刀相吸并相互极化要么与相吸并相互子一方提供空轨道形成的配位键但它和前面提到。,、+(%一&1‘&1。&1极化很明显带负电的给氯分子提供的电场要的∃及‘中氮原子一方提供孤电子对氧+一。比中性的热5提供的电场更强从而使其与(%相原子一方提供空轨道形成的配位键并无什么两样+卜,7,,,,、‘儿‘儿二6二,协时。播7+‘二,、抓氧配位键一旦形成根本无法区分其一中某个配位&1&1”认
8、,89’互7,一极化7,
