7 分子结构A 2006

null 第七章 分子结构 第七章 分子结构 ７.1 离子键理论 ７.2 化学键参数与分子的物理性质 ７.3 共价键理论之一 ７.4 价健理论 ７.5 价层电子对排斥模型 ７.6 分子轨道法 ７.7 金属键理论 ７.8 分子间力与氢键 第七章 分子结构 第七章 分子结构原子 分子 晶体 2 H \ → H2O (l) → H2O (s) （分子晶体） O ∕ Na → Na+ \ → Na+Cl- (s) （ 离子晶体） Cl → Cl- ∕ C → C （金刚石） （原子晶体） Na → Na (s) （金属晶体）化学键理论化学键理论离子键: Na+Cl- , Ca2+O2- 共价健: H-H , H-Cl, NN , H3C-CH3 , H2C=CH2 , HCCH 金属键: Na,　Mg,　Al,　K,　Ca,　 Fe,　Cu …7.1 离子键理论7.1 离子键理论德国Kossel提出“离子键理论”。 Na → Na+ + e 3s1 3s0  Na+ Cl- (静电引力) Cl + e → Cl- 离子化合物 3s23p5 3s2 3p6 7.1 离子键理论（续）7.1 离子键理论（续）一、“离子键”定义 ——由正、负离子依靠静电引力结合的化学键． 二、离子键特点 （一）无方向性；（二）不饱和性 一个离子周围最紧密相邻的异号离子的数目，称为 ”配位数” ，主要取决于离子半径比 r+　/　r- ． 例: NaCl晶体　Na＋： C.N.＝６； Ｃl－： C.N.＝６ (C.N. — Coordination Number，配位数) 但较远的异号离子，也受吸引，尽管引力较小。三、离子键的强度三、离子键的强度离子键的强度 　　——用晶格能（Lattice Energy, U）示. 　　　　（通常不用“键能”表示）。 U ↑ ，离子键强度↑ 晶格能定义 　——互相远离的气态正、负离子结合生成1 mol 离子晶体的过程所释放的能量的相反数。 例： Na＋(g) + Ｃl－(g) = NaＣl (s) △rHmø 则晶格能定义为： U = -△rHmø (7.1) U (NaCl) = -△rHmø = + 776 kJ.mol-1 类似于电子亲合能定义：EA = -△rHmø 三、离子键的强度(续)三、离子键的强度(续)晶格能测定——设计Born-Heber cycle，并利用Hess定律计算。 例如： NaCl的晶格能，见教材p.165图８－１。 据Hess’ Law，一个过程的热效应与途径无关。NaCl(s)生成的Born-Heber cycleNaCl(s)生成的Born-Heber cycleANaCl(s)生成的Born-Heber cycleNaCl(s)生成的Born-Heber cycleNa+(g) + Cl (g) ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯  △H3ø = I1 (Na(g)) Na (g) + Cl (g) ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯  △H4ø = -EA1(Cl(g))  △H2ø = ½ D (Cl2 (g)) Na (g) + ½ Cl2 (g） Na+(g) + Cl- (g) ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯  △H1ø = S (Na(s)) Na (s) + ½ Cl2 (g) 始态  △H5ø = - U (Na Cl(s)) ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯  △fHmø(NaCl(s)) Na Cl(s) 终态 ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ 根据Hess’ Law（或状态函数性质）： △fHmø(NaCl(s)) = △H1ø + △H2ø + △H3ø + △H4ø + △H5ø 晶格能计算晶格能计算△fHmø(NaCl(s)) = △H1ø + △H2ø + △H3ø + △H4ø + △H5ø = ½ D(Cl2) + S(Na) + I1(Na) + (-EA(Cl)) + (-U (NaCl)) 代入数值，得： U (NaCl) = -△H5ø = + 776 kJ.mol-1 晶格能还可以从理论计算： U ＝ [NAA Z +Z –e 2 (1 – 1/n)] / 40r0 （7.2）晶格能计算（续）晶格能计算（续） 简写为： 　　 U　　Z +Z –　／r0 　ro — 正负离子平衡距离（pm） 　A　—　Madelung constant，与晶格类型有关； 　n　—　与电子构型有关的因子； 　Z+、Z-　—正负离子电荷绝对值； 　0　—　介电常数 对NaCl晶体，把 ro = 281.4 pm，Z + = Z - = 1，A = 1.748， n = 8，代入（7.2）式，算出U (NaCl) = +751 kJ•mol-1 与上述实验值　+766 kJ•mol-1吻合。五、单键的离子性百分数五、单键的离子性百分数 电负性差↑，键的离子性↑ 键 △Ｘ 　　离子性 % 共价性 Cs-F 4.0-0.7=3.3 92 8 H-Cl 0.06 17.6 82.4 Na-Cl 2.23 70 30 A-B ~1.7 ~50 没有100%的离子键. 对于NaCl : △Ｘ =Ｘ(Cl) - Ｘ(Na) = 3.16 – 0.93 = 2.23五、单键的离子性百分数（续）五、单键的离子性百分数（续）电负性差↑，键的离子性↑六、离子的特征六、离子的特征（一）电荷数； （二）电子构型： 1. 简单阴离子： H- 为2e，其余一般为8e（X-、O2-、S2-…） 2.阳离子： 2e: Li+, Be2+ (1s 2) 8e: Na+, Mg2+, Al3+ (2s 22p 6) 18e: Cu+, Ag+, Zn2+ [(n-1)s 2(n-1)p 6(n-1)d 10] (18+2)e: Sn2+, Pb2+ [(n-1)s 2(n-1)p 6(n-1)d 10ns 2] (9 - 17)e: Fe2+, Fe3+ , Mn2+[(n-1)s 2(n-1)p 6(n-1)d 1-9] （三）离子半径7.2　化学键参数与分子的物理性质 7.2　化学键参数与分子的物理性质 一、化学键参数（Bond parameters） 键能（Bond energy, B.E.） 键级（Bond order，分子轨道法MO ） 键长（Bond length） 键角（Bond angle） 键极性 (Bond polarity)一、化学键参数（续）一、化学键参数（续）（一）键能 (Bond Energy, B.E.) 　——在状态及在２９８Ｋ，把 1 mol 理想气体AB拆开，成为理想气体A和B过程的焓变，称为AB键的键能。（实质上是AB键的离解能） AB (g, 1×105 Pa) → A (g，1×105 Pa ) + B(g, 1×105 Pa) B.E. = △rHmø (298 K) （７.３） B.E.↑，键强度↑一、化学键参数（续）一、化学键参数（续）（二）键级（Bond order） 键级 = 分子中两原子间共享电子对的数目 例如：H3C-CH3 键级 = 1 H2C=CH2 2 HCCH 3 在分子轨道法（MO）中： 键级 = (成键分子轨道电子数 –反键分子轨道电子数) / 2 (7.４) 一、化学键参数（续）一、化学键参数（续）（三）键长（Bond Length） 即分子内成键两原子核之间的平衡距离。 同一类型的键： B.E.↑，则键级↑，键长↓。键能与键长关系：键能，键长键能与键长关系：键能，键长键能与键长关系(续)：键能，键长键能与键长关系(续)：键能，键长一、化学键参数（续）一、化学键参数（续）（四）键角（Bond angle） 即分子内有共同原子的两个化学键之间的夹角。 例: CO2 O=C=O 键角=180° H2O 键角=104.5° NH3 键角=107° CH4 键角=109°28’ （五）键极性 (Bond polarity)（五）键极性 (Bond polarity)若化学键的正、负电荷重心重合，称为“非极性键”，否则称为“极性键”。 △Ｘ = 0, H-H , 　Cl-Cl, 　N  N … 非极性键 △Ｘ  0, H-Cl, 　H-OH, 　O=C=O ,　H-CH3 … 极性键二、分子的物理性质：极性和磁性二、分子的物理性质：极性和磁性（一）分子的（电）极性 分子的正、负电荷重心重合——非极性分子：H-H , 　Cl-Cl, 　N  N 分子的正、负电荷重心不重合——极性分子： +H — Cl-（一）分子的（电）极性（续）（一）分子的（电）极性（续）1.分子的（电）极性 分子的极性大小用“偶极矩”来衡量。 偶极矩（Dipole moment,　）是矢量。 　  = q d （７.５） d　——正、负电荷重心之间的距离（m） q　——偶极上电荷量C（coulomb） 电子电荷 为 1.60×10-19 C，d 常为10-12 m ，即pm级，故　　常为10-30　C•m数量级。 （电）偶极矩方向： +  - +H — Cl- 一些物质的分子偶极矩（×10-30 C.m.） 一些物质的分子偶极矩（×10-30 C.m.）　的单位：C.m. 或　D（Debye） 1 D ＝３.３３６１０－３０ C.m.  ↑，表示分子的极性↑2.分子的偶极矩与键偶极矩的关系2.分子的偶极矩与键偶极矩的关系（1）双原子分子 分子偶极矩 — 键偶极矩一致。 非极性键→非极性分子: H-H , Cl-Cl, N  N … 极性键→极性分子: H-F , H-Cl , H-Br … （2）多原子分子 分子极性由键极性和分子几何形状 2个因素决定: 例: CO2 O=C=O 极性键，非极性分子 H2O O 极性键，极性分子 / \ H H     分子=  ( 键 +  孤对) （矢量加和） 多原子分子:    （矢量加和）  分子 =  ( 键 +  孤对)多原子分子:    （矢量加和）  分子 =  ( 键 +  孤对)  (CCl4) = 0 ,  (CHCl3) > 0 (左)  (NH3) >  (NF3) (右)(二)分子的磁性(Molecular Magnetism)(二)分子的磁性(Molecular Magnetism) 电子自旋——自旋磁矩 电子绕核运动——轨道磁矩 磁矩为矢量, m 铁磁性、顺磁性、逆磁性物质: 1. 逆磁性物质： ① 分子中所有电子已配对，上述磁矩互相抵销，净磁场为0； ② 在外磁场诱导下，产生“诱导磁矩”，但方向与外磁场相反—在外磁场中，部分磁力线被推开。 铁磁性、顺磁性、逆磁性物质铁磁性、顺磁性、逆磁性物质 2.顺磁性物质： ①有未成对电子，净磁场不为0，但较弱； ②“诱导磁矩”与外磁场方向一致，外磁场的磁力线经过该物质是更密集； ③撤走外磁场后，该物质磁性消失。 3.铁磁性物质 ①有未成对电子，电子自旋磁矩和轨道磁矩自发排列整齐，呈较强磁性； ②在外磁场中显强顺磁性； ③撤走外磁场后，磁性不会立即消失；铁磁性、顺磁性、逆磁性物质（续）铁磁性、顺磁性、逆磁性物质（续）例： Ni、Co、Fe3O4及某些Fe-Ni合金、Nd-Fe-B合金等。 顺磁性物质在外磁场中增重（磁力线更密集） ， 而逆磁性物质在外磁场中减重（磁力线更稀疏） 。 顺磁性物质产生的磁矩的大小可用实验测定，并可据下式算出该物质中的成单电子数n : m = [n(n +2)]1/2 B.M. （纯自旋式） （7.6） 　　B.M.称“玻尔磁子”，非SI单位。 　　上式未考虑轨道磁矩贡献，对第一过渡系列金属较适用。磁性的测定：可以用磁天平进行测定 (a) 普通天平; (b)磁天平(逆磁性物质); (c) 磁天平 (顺磁性物质)磁性的测定：可以用磁天平进行测定 (a) 普通天平; (b)磁天平(逆磁性物质); (c) 磁天平 (顺磁性物质)7.3 共价键理论7.3 共价键理论经典的Lewis学说 价健理论 价层电子对排斥模型 分子轨道法 一、Lewis 学说一、Lewis 学说1916年美国物化学家Gilbert Newton Lewis (1875 - 1946)提出: “分子中原子之间通过共享电子对而使每一个原子都具有稀有气体的稳定的电子结构”。 又称“八偶体规则”（Octet Rule） 这样形成的化学键称为“共价键”，相应的分子称为“共价分子”。 一、Lewis学说（续）一、Lewis学说（续）(二) Lewis学说成绩 1. 指出了共价键与离子键的差异； 2. 解释了一些简单的非金属单质和化合物分子的形成过程。 (三)Lewis学说的局恨性 1.未能阐明共价键的本质及特征; 为什么都带负电荷的2个电子不是互相排斥，而配对成键？为什么共价键有方向性？ 2.“八偶体规则”，例外很多。 3.不能解释一些分子的性质，如O2、B2的顺磁性, NO2、SO2、SO3、NO3- 化学键的等价性.二. 价健理论（Valence Bond Theory, VB） 二. 价健理论（Valence Bond Theory, VB） 1927年，德国化学家W.Heitler和F.London首先把量子力学用于研究H2分子结构，后由美国L.Pauling发展，提出杂化轨道法，建立了现代价键理论。 二. 价健理论(续)二. 价健理论(续)(一) 共价键的本质 Heitler和London用量子力学方法处理2个H原子形成H2分子过程，得到H2能量随核间距变化的图象(教材P.174图8-3)。 H2 ↑↑排斥态; H2 ↑↓基态 在平衡距离R0处形成稳定的H2分子。H2分子形成过程: 2个H原子间的互相作用H2分子形成过程: 2个H原子间的互相作用H2分子形成过程能量跟随H-H核间距的变化H2分子形成过程能量跟随H-H核间距的变化H2分子形成过程能量跟随H-H核间距的变化（续）H2分子形成过程能量跟随H-H核间距的变化（续）(一) 共价键的本质(续)(一) 共价键的本质(续)共价键的本质——两原子互相接近时，由于原子轨道重叠，两原子共用自旋相反的电子对，使体系能量降低，而形成化学键（共价健）。(二)共价键特点(二)共价键特点1. 饱和性 因为每个原子的价轨道数目和未成对电子数目都是一定的。 n 价 轨 道 数 最大成键数 2 4（2s,2px,2py,2pz） 4 3 9 (3s, 3px, 3py, 3pz, 3dz2, 3dx2-y2, 3dxy, 3dxz, 3dyz) 6 （受空间因素限制）PCl5、SF6(二)共价键特点(续)(二)共价键特点(续)2. 方向性 除s 轨道（角度部分为球形）外，p 、 d、f 原子轨道在空间只有沿着一定的方向与别的原子轨道重叠，才会产生“最大重叠”；两轨道重叠面积↑，电子在两核间出现的几率密度↑，共价键强度↑ 例：HCl分子的形成  键 (三)共价键的类型 (三)共价键的类型 按成键方式划分：  键,  键,  键 １． 键： 　— 原子轨道以“头碰头”(head to head) 方式重叠成键 例1. H2 例2. Cl2 例3. HCl (三)共价键的类型(续) １.  键: H2(g), Cl2(g), HCl(g) (三)共价键的类型(续) １.  键: H2(g), Cl2(g), HCl(g) (三) 共价键的类型(续) (三) 共价键的类型(续)２.  键：“肩并肩” (side by side) 成键。 例: N2 的三重键的形成 N 2s2 2px1 2py1 2pz1 : N  N : |  |  |  N 2s2 2px1 2py1 2pz1 ２.  键：“肩并肩”成键: N2(g) : N  N :２.  键：“肩并肩”成键: N2(g) : N  N :２.  键（续）: p – d  键 和 d – d  键２.  键（续）: p – d  键 和 d – d  键(三)共价键的类型(续)(三)共价键的类型(续)３．  键： 　两原子轨道以“面对面” (face to face) 方式成键。 例：[Re2ⅢCl8]2- 其　Re-Re键长　224pm （金属Re晶体中Re-Re键长275pm） ３．  键（续）３．  键（续）例：[Re2ⅢCl8]2- 中 Re-Re 四重键： 1σ+2  +1δ ReⅢ　5d 46s 06p 0 ReⅢ (dx2-y2)0(dz2)1(dxy)1(dxz)1(dyz)1 |σ |δ | | ReⅢ (dx2-y2)0(dz2) (dxy)1(dxz)1(dyz)1 ３.  键（续）３.  键（续）[Re2ⅢCl8]2- （续）[Re2ⅢCl8]2- （续） 另：每个ReⅢ的 5dx2-y2、6s、6px、6py形成dsp 2杂化轨道（空），各结合4个Cl-，接受每个Cl-单方面提供的1对弧对电子，形成8个配位键。(四)早期VB法的优缺点：(四)早期VB法的优缺点：说明了共价健的本质和特点; 但不能说明: (1)一些分子的成键数目及几何构型。 如：C 2s22px12py1 ，仅2个成单电子， CH4 4个C-H键 ??? (2) H2+ ， O3(五) 杂化轨道理论—发展了的VB法(五) 杂化轨道理论—发展了的VB法 1930年代，由L.Pauling提出，未有实验证据。 １．要点： （１）原子轨道杂化： 同一原子的能量相近的原子轨道可以互相叠加，重新组成能量完全相等的杂化原子轨道。 （２）轨道数目守恒： 参与“杂化”的原子轨道数目=组成的杂化轨道数目 （３）与原来的原子轨道相比，杂化轨道的空间伸展方向改变，成键能力更强;不同的杂化轨道的空间分布不同，由此决定了分子的空间几何构型不同。２．杂化轨道类型２．杂化轨道类型 sp，sp2 ， sp3 ， dsp2 ， sp3， sp3d， sp3d2， d2sp3 ．．． (1) sp杂化 (续) sp - sp轨道间夹角180°，呈直线型。 例：BeCl2(g) 分子的形成： (1) sp杂化 (续) sp - sp轨道间夹角180°，呈直线型。 例：BeCl2(g) 分子的形成： (1) sp杂化 (续) 例：BeCl2(g) 分子的形成 (1) sp杂化 (续) 例：BeCl2(g) 分子的形成 　　　激发　　　　sp杂化 Be 2s2  2s1 2px1  (sp)1 (sp)1 　　　　　　　　　 | 　 | 　　　　　　　　　　　　 3px1 3px1 　　　　　　　　　　　　 Cl 　 Cl(２) sp2杂化(２) sp2杂化例：BＦ3(g)分子的形成 激发 sp2杂化 B 2s 2 2p 1  2s 1 2px 1 2p y1 2pz0  (sp2)1 (sp2)1 (sp2)1 2pz0 　　　　　　 | 　 | 　 | 　Ｆ　 2s 2 2py2 2px1 　　　　　 2pＺ２ 　４６ 　Ｆ　　　　　　　 2px1 　　 2pＺ２ 　Ｆ　　　　　　　　　 2px1 2pＺ２ 　　总成键：３＋１４６ 　　每个sp2杂化轨道：1/3 s成分, 2/3 p 成分. sp2杂化轨道间夹角120º，呈平面三角形。(２) sp2杂化 例：BF3(g)分子的形成(２) sp2杂化 例：BF3(g)分子的形成(２) sp２杂化（续）(２) sp２杂化（续）sp2杂化（续） 例：BF3(g) 或BCl3(g)分子的形成sp2杂化（续） 例：BF3(g) 或BCl3(g)分子的形成(２) sp2杂化（续）(２) sp2杂化（续）大 键的形成条件： ①有相互平行的p 轨道 　　(或d 轨道，或p, d 轨道) ②参与成键的电子数目小于轨道数目的2倍。 ③形成大 键的原子轨道能量相近。 1985年，发现“富勒烯”（C60、C70 、C140 …），使大 键形成条件放宽。 大键的形成条件（续）大键的形成条件（续）第二周期元素原子半径小，2p - 2p重叠好，形成大 键较稳定; 3p - 3p 次之， 4p - 4p 更差。 对比BX3的 B-X 键能 / kJ•mol-1： B-F B-Cl B-Br B-I 613.1 456 377 272 sp2杂化更多例子：BCl3 ， NO3- , CO32-, SO3 . 3 + 46 , 分子是平面三角形，键角120º.　(２) sp2杂化（续）乙烯分子 H2C=CH2 每个C原子作sp2杂化，与另一个C原子和二个H原子形成3个键， 两个C原子余下的各1个2pZ轨道 “肩并肩” 重叠形成 键：(２) sp2杂化（续）乙烯分子 H2C=CH2 每个C原子作sp2杂化，与另一个C原子和二个H原子形成3个键， 两个C原子余下的各1个2pZ轨道 “肩并肩” 重叠形成 键： (3) sp3杂化 (3) sp3杂化 例1：CH4 　　　　　激发　　　　　　 Ｃ 2s 2 2p ２  2s １2px １ 2py１ 2p z１ 　 sp３杂化  (sp３)1 (sp３)1 (sp３)1 (sp３)1 　　　　　　 | 　 | 　 |　 | 　H　 1s 1 　H 1s 1　　　　　　　　 　H　 1s 1　　　　　　　　　　　　 H 1s 1(3) sp3杂化（续） 杂化轨道间夹角109.5 º，正四面体结构。 例1：CH4(3) sp3杂化（续） 杂化轨道间夹角109.5 º，正四面体结构。 例1：CH4 (3) sp3杂化 （续） (3) sp3杂化 （续）CH4 总成键：4  sp 3杂化轨道的空间分布:正四面体 　 →电子和分子几何构型:正四面体。 4个sp3杂化轨道等价→sp3等性杂化 (3) sp3杂化 （续） (3) sp3杂化 （续） 例2：NH3 　　　　　激发　　　　　　 Ｎ 2s 2 2p ３  2s １2px １ 2py１ 2p z２ 　 sp３杂化  (sp３)1 (sp３)1 (sp３)1 (sp３)２ 　　　　　　 | 　 | 　 |　 　H　 1s 1 　H 1s 1　　　　　　　　 　H　 1s 1　　 (3) sp3杂化 （续） (3) sp3杂化 （续） 4个sp3杂化轨道不等价→不等性杂化。 电子互斥作用： 孤对电子－成键电子对　 成键电子对－成键电子对　→　键角  NH3　中，∠HNH = 1070  1090 28’ 价电子几何构型: 变形四面体 分子几何构型:三角锥形 (3) sp3杂化 （续） (3) sp3杂化 （续） 例3. H2O 激发　　　　　　 O 2s 2 2p 4  2s １2px １ 2py2 2p z２ 　 sp３杂化  (sp３)1 (sp３)1 (sp３)2 (sp３)２ 　　　　　　 | 　 | 　 　 　H　 1s 1 　H 1s 1　　　　　　　　 (3) sp3杂化 （续）(3) sp3杂化 （续）H2O中，键角∠HOH = 104.5 0  109 0 28 ’ 价电子几何构型:变形四面体 分子几何构型:V形(4) dsp2杂化（续）(4) dsp2杂化（续） (n-1)dx2-y2 ns npx npy 杂化 （分子在xy平面上，平面正方形结构 ） 例：[CuCl4]2-配离子的形成 (4) dsp2杂化 dsp2 杂化轨道的形成(4) dsp2杂化 dsp2 杂化轨道的形成[CuCl4]2-配离子的形成[CuCl4]2-配离子的形成 激发　　　　　　 Cu2+ 3d 9  3d 8 3dx2-y2 04s 04px 0 4py0 4p z1 　dsp2杂化  (dsp2)0 (dsp2)0 (dsp2)0 (dsp2)0 4p z1 　　　　　 | | 　 | 　 |　 　Cl -　 3px 2 　Cl - 3px 2　　　　　　　 　Cl - 3px 2 Cl - 3px 2[CuCl4]2-配离子的形成[CuCl4]2-配离子的形成价电子几何构型： 正方形 分子几何构型：正方形 （ [CuCl4]2-与XeF4相同） 键角：90 º, 180 º （5）sp3d 杂化（d 指 dZ2 ) sp3d 杂化轨道的形成 例: PCl5 （5）sp3d 杂化（d 指 dZ2 ) sp3d 杂化轨道的形成 例: PCl5 （5）sp3d 杂化（d 指 dZ2 ) （续） 例: PCl5杂化成键过程（5）sp3d 杂化（d 指 dZ2 ) （续） 例: PCl5杂化成键过程(5) sp3d 杂化（续）(5) sp3d 杂化（续）PCl5 键角：120 º, 90 º, 180 º 分子几何构型: 三角双锥体（tbp） 价电子几何构型: 三角双锥体（tbp） 　（6）sp3d 2杂化（d 2指d x2-y2 和d Z2) sp3d2 杂化轨道的形成 例: SF6 （6）sp3d 2杂化（d 2指d x2-y2 和d Z2) sp3d2 杂化轨道的形成 例: SF6 （6）sp3d 2杂化（d 2指d x2-y2 和d Z2) （续） 例. SF6 杂化成键过程（6）sp3d 2杂化（d 2指d x2-y2 和d Z2) （续） 例. SF6 杂化成键过程 （6）sp3d 2杂化 （6）sp3d 2杂化SF6 分子几何构型: 正八面体 价电子几何构型: 正八面体 键角为90 °和180° 杂化轨道类型小结杂化轨道类型小结杂化类型 例 价 电 子 分 子 几何构型 几何构型 sp BeCl2 直 线 直 线 sp2 BF3 正三角形 正三角形 sp3 等性杂化 CH4 正四面体 正四面体 不等性杂化 NH3 四面体 三角锥体 dsp2 [CuCl4]2- 正方形 正方形 sp3d PF5 三角双锥体（tbp）三角双锥体 sp3d2 SF6 , [Fe(CN)6]3- 正八面体 正八面体杂化轨道类型小结杂化轨道类型小结3. 杂化轨道理论的优缺点3. 杂化轨道理论的优缺点 (1)解释了一些分子（CH4、PCl5、SF6）的形成过程，在预测分子几何构型方面十分成功。 (2)不能解释H2+（单电子键）和一些复杂分子的结构。 (3)有时难以判断中心原子的杂化态。