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恒温金属浴形成分子过程中

发布日期:2020-04-18 18:14  浏览次数:

化轨道。   不等性杂化 在恒温金属浴形成分子过程中,杂化轨道中还包含了部分不参与成键的 价层轨道(通常这些轨道中已含有孤对电子,不具备形成共价键的能力),形成 分子后,同一组杂化轨道分为参与成键的杂化轨道和不成键的杂化轨道两类,这 两类杂化轨道的特性是不等同的,因而在空间分布不是完全对称的。这种杂化 轨道称为不等性杂化轨道。 33   例如,NH分子中的N原子,在形成分子时发生了不等性sp杂化,4个sp 3 33 杂化轨道中有3个sp轨道中各有1个未成对电子,这3个sp杂化轨道可以分 3 别和3个氢原子形成三个N —H共价键;而第四个SP杂化轨道中含有一对孤 3 对电子,电子已配对,不能再形成共价键,因而,这是一个不参与成键的sp杂化 168第四章 结构化学  3 轨道。所以,NH分子中N原子的价层轨道形成了不等性sp杂化轨道。其中, 3 杂化后成键的轨道中的电子对属于N原子和H原子两个成键原子共有,同时受 两个原子核的吸引;而杂化后不参与成键的轨道中的孤对电子对仅属于N原子 所有,只受到一个原子核的吸引,因而孤对电子所占有的杂化轨道电子云比较密 集,与成键电子对间的排斥相比,孤对电子对成键电子对有更大的推斥作用。因 此,NH分子中三个N—H键间的夹角要比理论值小一些,不是109.5°,而是 3 107°,见图420。所以,严格地讲NH分子的空间结构应是一


个压扁了的四面 3 体或三角锥。 图420 N原子的不等性sp3杂化和NH3分子的空间结构 3   HO分子中的O原子也是采用不等性sp杂化,四个杂化轨道中,有两个参 2 与成键的杂化轨道分别与两个H原子形成两个O—H键,另两个轨道中各有一 对孤对电子。因此,HO分子的空间构型为V型,而且由于两个O—H键受两 2 对孤对电子的排斥压迫,使得HO分子中两个O—H键之间的键角变得更小, 2 大约在104°40′,见图421。 图421 O原子的不等性sp3杂化和H2O分子的空间结构  第二节 化学键和分子结构169 三、配位键   配位键(coordinatebond)又称配位共价键(coordinatecovalentbond),是指配 位化合物的中心形成体与配位原子间形成的化学键。   1.配位键的特点   配位键的价键理论是在一般分子共价键的价键理论基础上发展起来的。配 位键的本质也是由共用电子对形成的共价键。与典型共价键不同,配位键的特 点是:   (1)中心形成体(centralatomorion)与配体(ligand)间形成配位键时,其共 用电子对并不是由成键双方原子共同提供的,而是由成键一方,即配位原子 (ligatingatom)一方单独提供;   (2)配合物的中心形成体具有空的价电子轨道(所谓电子轨道是指中心形 成体原子的价电子所占有的


轨道,以及与其能级相近的轨道),可以接纳配体提 供的电子对;   (3)配体的配位原子中未成键的外层电子对(即孤对电子),填充到中心形 成体的空价电子轨道中,配体与中心形成体通过共用的电子对,将两者结合,形 成配位键。   通常,在配合物中用箭头表示配位键,方向是从配体指向中心形成体。例如: ++ HN:+Ag+:NH[HN→Ag←NH] 3333   2.配合物的空间构型   无论是在晶体中,还是在溶液中,配离子或配合物分子都有确定的空间构 型。价键理论引用了轨道杂化的概念,对配合物的空间构型做了很好的说明。   配合物形成时,中心形成体用于接纳配体孤对电子的空轨道,即用于形成配 位键的空轨道,是经过轨道杂化后参与成键并形成配位键。其杂化轨道的空间 排布方式决定了配位键的空间排布,决定了配离子或配合物分子的空间构型。 而中心形成体的电子构型决定了其可接纳配体孤对电子的空轨道的类型和数 目。同时,轨道的杂化方式还与配体的配位能力强弱有关。因而中心形成体的 电子构型和配体的配位能力决定了配离子、配合物分子的空间构型。 3+5   例如,Fe离子的电子构型为3d,3d轨道为半满,4s、4p、4d全空,价层电子 轨道中电子排布见图42 22。

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