分子或離子的中心原子雜化軌道類型判斷方法

藍青+金東升

【關鍵詞】 化學教學；分子；離子；雜化軌道類型；判斷方法

【中圖分類號】 G633.8 【文獻標識碼】 A

【文章編號】 1004—0463（2015） 06—0121—01

普通高中課程標準實驗教科書化學選修3《物質結構與性質》（人民教育出版社）第二章中編排有分子的立體構型的主題內容，其中，分子或離子的空間構型與中心原子的雜化軌道類型的判斷專業理論性很強，教師難以吃透教材，導致學生難以理解其相互關系，不會靈活應用所介紹的方法。本文結合教學實踐，介紹一些判斷方法。

一、ABn型分子或離子的中心原子雜化軌道類型判斷方法

判斷分子或離子的中心原子的雜化軌道類型的思路：根據用價層電子對互斥理論（VSEPR theory）→確定分子或離子的中心原子的價層電子對數（包括σ鍵電子對數和中心原子上的孤電子對數）VSEPR模型→分子或離子的立體構型→中心原子的雜化軌道類型。

中心原子上的孤電子對數=1/2（a-xb）

式中a為中心原子的價電子數，x為與中心原子結合的原子數，b為與中心原子結合的原子最多能接受的電子數。

二、多元化合物分子或離子的中心原子雜化類型判斷方法

要確定中心原子的價層電子對數，難點是確定中心原子的孤電子對數，關鍵是要明確哪些原子或原子團直接與中心原子相連，直接與中心原子相連的原子或原子團最多能接受的電子數是多少？如，HCHO分子中直接與中心原子相連的原子是2個H和1個O原子，HNO3分子中直接與中心原子相連的原子或原子團是2個O和1個—OH（H原子不直接與中心原子相連），所以，HCHO分子中，中心原子C原子形成3個σ鍵，中心原子上的孤電子對數為：1/2（4-2×1-1×2）=0，中心原子的價層電子對數為3，中心原子C的雜化軌道類型是sp2；HNO3分子中，中心原子N原子形成3個σ鍵，與中心原子相連的—OH最多接受的電子數為1，中心原子上的孤電子對數為：1/2（5-2×2-1×1）=0，中心原子的價層電子對數為3，中心原子C的雜化軌道類型是sp2。

中心原子軌道雜化類型的判斷

三、判斷有機物分子中碳原子的軌道雜化類型判斷方法

有機物分子中碳原子雜化類型判斷可以省略計算，按以下規律確定：飽和碳原子是sp3雜化；碳碳雙鍵的碳原子及苯環中碳原子是sp2雜化；碳碳三鍵中碳原子及碳氮三鍵中碳原子是sp雜化。編輯：張 昀