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1、＊2010年11月安庆师范学院学报(自然科学版)Nov.2010第16卷第4期JournalofAnqingTeachersColege(NaturalScienceEdition)Vol.16No.4判断中心原子轨道杂化方式的方法卢新生,苟如虎,张海玲,刘伯渠,王亚玲(甘肃民族师范学院化学与生命科学系,甘肃合作747000)摘要:在介绍通过由分子的价电子总数判断中心原子轨道杂化方式的方法的基础上,对由分子的价电子总数判断中心原子轨道杂化方式的简便方法进行改进,探讨用不饱和度方法快速判断中心原子轨道杂化方式的方法。关键词:不饱和度;轨道杂化方式;价电子总数中图分类号:O611.2文献标识码:A
2、文章编号:1007-4260(2010)04-0113-030引言杂化轨道理论是用来说明分子几何构型及价键结构的重要理论。在使用该理论时,首先必须确定中心原子的杂化形式及价电子在杂化轨道和非杂化轨道中的排布情况,而在未知分子构型信息的情况下,依靠杂化轨道理论本身来解决这个问题,有时却比较困难。受文[1]启发,本文对由分子的价电子总数判断中心原子轨道杂化方式的简便方法进行改进,并提出一种由不饱和度方法快速判断中心原子轨道杂化方式的方法。1价电子总数判断原子轨道杂化方式的方法改进设A为非过渡元素(或具有d0、d5、d10电子结构的过渡元素),它形成的分子或离子为AHaBb,其中A为中心原子,B、H
3、为A的键合原子或原子团,可为卤素X,O,H,N,C等。若AHaBb中的价电子总数为偶数,则V=2a+8b+2m;若AHaBb中的价电子总数V为奇数,则V=2a+8b+2m-1(m是[2]孤对电子,m为0,1,2…),m的值等于表1AHaBb中的价电子总数V=2a+8b+2m时A的轨道杂化方式0,则A的轨道为等性杂化,若m不为类目对应关系0,A的轨道是不等性杂化,由价电子(a+b+m)值234567总数判断原子轨道杂化方式时,首先A的轨道杂化方式spsp2sp3sp3dsp3d2sp3d3由V的值确定a、b、m的值,然后由分子实例CO2COCl2XeO3SF4BrF5IF7(a+b+m)的值确定
4、A的轨道杂化方式,则杂化方式见表1。可见,利用此方法不但能判断中心原子轨道杂化方式,同时能够判断中心原子轨道杂化是等性杂化还是不等性杂化。这个比张文广老师的分子的价电子总数判断中心原子轨道杂化方式的方法有所改进。现举例说明:判断N2中N原子的杂化方式,N2写成N—N的形式,A=N,H=0,B=N,V=10=2×0+8×1+2×1,这样a=0、b=1、m=1,a+b+m=2且m不为0,则N的轨道是不等性sp杂化。判断NO2中N原子的杂化方式,A=N,H=O,B=N,V=19=2×0+8×2+2×1-1,这2样a=0、b=1、m=1,a+b+m=3且m不为0,则N的轨道是不等性sp杂化。判断XeO
5、3中Xe原子的杂化方式,A=Xe,H=0,B=O,V=26=2×0+8×3+2×1,a+b3+m=4且m为0,则Xe的轨道是等性sp杂化。2AHaBb中价电子总数为8的整数倍值时A的轨道杂化方式＊收稿日期:2010-01-16作者简介:卢新生,男,甘肃平凉人,甘肃民族师范学院化学与生命科学系讲师,硕士,主要研究物质结构。·114·安庆师范学院学报(自然科学版)2010年AHaBb中价电子总数为8的整数倍值时,A的轨道杂化方式见表2。表2AHaBb中价电子总数为8的整数倍值时A的轨道杂化方式[2](1)价电子总数每增加(减少)8时,A的轨道杂化方式增加(减少)1,类目对应关系2333例如spsp
6、、spspd等。AHaBb中的价电子总数162432404856(2)价电子总数每增加6时,AA的轨道杂化方式spsp2sp3sp3dsp3d2sp3d3的轨道杂化方式相同,例如CO2AHaBb分子实例BeCl2BF3CCl4PCl5SF6IF7和CO,NO2和NO,O2和O3,SO3和SO2等。(3)将AHaBb中价电子总数分成若干区间:即I(8、10、12、14)、II(16、18、20、22)、III(24、26、28、30)、IV(32、34、36、38)、V(40、42、44、46)、VI(48、50、52、54、56)等。在每一个区间内价电子总数每增加2333(减少)2时,A的轨道
7、杂化方式增加(减少)1,例如spsp、spspd等。这七个区间对应的a+b+m的值为I(1、2、3、4)、II(2、3、4、5)、III(3、4、5、6)、IV(4、5、6、7)、V(5、6、7、8)、VI(6、7、8、9、10)等。判断中心原子轨道杂化方式时,只要算出价电子总数,利用上述结论和表1可以简单、迅速判断中心原子轨道杂化方式。现举例说明:判断N2中N原子的杂化方式,N2的价电子总数为1
