sp2混成
外觀
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sp2雜化 | |
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sp2雜化後的電子軌道排布 (以碳元素為例) | |
參與sp2雜化的原子軌道 | |
s軌道 | 1個 |
p軌道 | 2個 |
含有採用sp2雜化原子的分子或離子 | |
B | BCl3、H3BO3 |
C | C2H4、C6H6、CO32- |
N | NO2、NOCl |
O | HCHO、PhOH |
S | SO2、SO3 |
sp2雜化(英語:sp2 hybridization)是指一個原子同一電子層內由一個ns軌道和兩個np軌道發生雜化的過程。原子發生sp2雜化後,上述ns軌道和np軌道便會轉化成為三個等價的原子軌道,稱為「sp2雜化軌道」。三個sp2雜化軌道的對稱軸在同一條平面上,兩兩之間的夾角皆為120°。sp2雜化一般發生在分子形成過程中。雜化發生前,原子最外層s軌道中的一個電子被激發至p軌道,使將要發生雜化的原子進入激發態;之後,該層的s軌道與三個p軌道中的任意兩個發生雜化。此過程中,能量相近的s軌道和p軌道發生疊加,不同類型的原子軌道重新分配能量並調整方向。
以硼原子為例,硼原子在成鍵時一般採用sp2雜化形式:處於基態的硼原子(電子排布式為:1s22s22p1)的一個2s電子激發至一個空的2p軌道上,使原子進入激發態(電子排布式為:1s22s12p2)。然後,一個2s軌道再和上述兩個各填充了一個電子的2p軌道進行sp2雜化,形成三個sp2雜化軌道。該過程中硼原子的原子軌道排布變化情況如下圖所示:
在有機化學中,碳原子與其他原子以雙鍵連接時(如烯烴中的碳碳雙鍵、醛和酮中的碳氧雙鍵),碳原子均採用sp2雜化形式。[1] 碳陽離子亦是採用Sp2雜化,有一個空的p軌域。
參考文獻
[編輯]- ^ 孔祥文等. 《有机化学》. 北京: 化學工業出版社. 2010年2月: 35 [2012-01-20]. ISBN 978-7-122-07037-1. (原始內容存檔於2019-02-17) (中文).
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