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《雜化軌道的成鍵能力與鍵能.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第#卷第$期淄博學院學報)自然科學與工程版*,-.+#/0-+$#%%%年&#月!"#$%&’"()*+",%*-.$/*0123&0456*4&%78%94874:123+/#%%%文章編號：&%%"’%$(#)#%%%*%$’%%!"’%4雜化軌道的成鍵能力與鍵能劉雪&，駱定法&#&/于東/孫德志)聊城師范學院/山東聊城#(#%("5淄博學院/山東淄博#((%"&*摘要：從雜化軌道的成鍵能力出發(fā)，討論了成鍵能力與鍵強度關系，得出了影響鍵能大小的因素+關鍵詞：雜化軌道；成鍵能力；鍵能中圖分類號：%!$文獻標識碼
2、67&引言雜化軌道理論是價鍵理論的核心內(nèi)容之一+形成化學鍵時，原子軌道之所以要進行雜化，是因為雜化軌道的成鍵能力比參加雜化的原子軌道大，且雜化軌道的空間取向往往使得生成的鍵的空間構型比較合理，使各個鍵或原子間的排斥最小，因而導致分子構型穩(wěn)定+現(xiàn)行教科書中給出的雜化軌道的成鍵能力一般是!"#4#8&/#9$!"#$!"#/而鍵能卻往往隨成鍵軌道的"成份的增加而增大，即#%"##4%"#4)鍵能*849"#%"#$"#$"#/顯然二者不是正比關系，那么成鍵能力與鍵能究竟有何聯(lián)系呢:我們還是從成鍵能力的概念談起+#雜化
3、軌道的成鍵能力8&/$9雜化軌道的成鍵能力可從迄今仍廣為諸教科書所引用的;<=.>?@成鍵能力方法得出+;<=.>?@認為，原子的那些可用來成鍵的不同穩(wěn)定軌道和&的依賴關系彼此間差別不大，而它們的角度分布可能表現(xiàn)相當大的差別，于是，可將類氫波函數(shù)的角度部分在球極坐標中的最大值定義為該軌道的成鍵能力)也叫軌道強度或軌道長度*，記為!’/因此，!"A&!#A24(8&9對"#雜化軌道/!"#()2!""B2&C!!#/而!"#(函數(shù)角度部分的最大值/即為成鍵能力!"#()2"!"*2&C"!#)2"*24（&C"）&
4、顯然"A&B(#!"#(&4&而由)CA%得")/即"#4雜化軌道的成鍵能力最大/且有#"#2"#24（&C"）$!"#4$!"##$!"#$!#$!")#*)#*式即為雜化軌道成鍵能力相對大小+收稿日期：#%%%’&%’&(作者簡介：劉雪)&"!!—*，女，山東聊城人，聊城師范學院化工學院講師+從事無機與結構化學研究+!"淄博學院學報#自然科學與工程版$%"""年第&期’成鍵能力與鍵能關系()*+,-.認為二原子各以它們的原子軌道#雜化過或未雜化過的$!!、!"形成化學鍵時，鍵的強度約/&012略可以用二軌道成
5、鍵能力#鍵軌道強度$#!及#"的乘積來表示0即鍵強度3#!·#"而鍵能$!"約與鍵的強度#!·#"成正比，這給人一個印象，成鍵能力或軌道強度越大，形成的共價鍵應該越強，放出的鍵能越多，相應的鍵長會越短4這對個別情況雖然可能是正確的/120但實際上在一般/52情況下#值大的雜化軌道形成的恰恰是鍵長較長、鍵能較小的化學鍵0究其原因，可從下面幾個方面探究：第一，如果核間距離固定不變，成鍵能力與鍵能才可能是正比關系，然而實際上比較同類原子的共價鍵時常常不是如此，核間距是客觀的，隨著原子間相互作用的穩(wěn)定平衡關系自行調(diào)整的，
6、并不能主觀地加以固定4換句話說，如果二原子6—7之間的核間距離一定，%&’雜化應有較大的重疊并形成較強的鍵，所以這是在6—7之間有相同的核間距離時來進行比較的，若6—7原子間的距離可以不同，顯然某原子在采用%&’雜化時，將可以與相距較遠的其它原子的原子軌道重疊成鍵，%&雜化時只能與相距較近的原子成鍵4因此，不能誤認為所形成的鍵應該鍵長最短，恰恰相反，在同類原子形成的共價鍵中，常常是%&’雜化時的鍵長值最長，%&雜化時反而很短#當然純%軌道所成的鍵最短$4相應地，放出的鍵能值也是%&’雜化軌道時的鍵能最小，%&較大
7、，純%原子軌道成鍵的鍵能值更大/!24第二，鍵能大小應該和電子云的的重疊密切相關，這點是完全正確的，亦即二電子云的重疊愈大，鍵能愈大4雖然電子云的重疊程度也可用表示狀態(tài)函數(shù)角度分布上的最大值的成鍵能力#來表示，但這并不完全正確，因電子云重疊的多少不應該只考慮那個有最大值的方向4例如兩個原子各以(8電子構成!鍵時0兩個98的最大值方向是互相平行#都朝向8軸$的0若只考慮這個方向0則二電子云根本就不可能重疊而成!鍵0亦即!鍵的鍵能是"0這當然是錯的4第三0較合理地比較6—7鍵的強弱或鍵能0需看二原子的原子軌道#雜化或
8、末雜化過的$的重疊積分#!這一項大小/12!!":"0換言之0鍵能應和重疊積分有關4對于有機化學中常見的碳原子間的化學鍵0當兩碳原子用相同的雜化軌道重疊時0重疊積分為%’#（2#!%(2;)#!&）（2#!%*(2;)#!&*）:"’#+(%2#（;<#）,=（;<#）-#’$式中0“>”號代表另一碳原子0且規(guī)定!&*的位相與!&相反0+、,、-代表各種原子軌道的重疊積分
