关于原子轨道等性与不等性杂化区分标准的探讨

因共价分子中心原子价电子和配原子构成的多样性，国内不同版本教材上对杂化轨道理论中等性和不等性杂化的区分标准不统一。通过讨论目前国内教材常采用的2种区分标准的优势和不足，依据杂化概念提出的原因，参照国外教材的做法，提出了对杂化形式不做等性杂化和不等性杂化区分的建议。     

杂化轨道成键能力及夹角计算公式的简洁推导

杂化轨道理论是化学键理论的重要内容,杂化轨道成键能力和杂化轨道之间的夹角是杂化轨道理论教学的重点和难点,多数教材通常直接给出相关公式,忽略导出过程,不能满足部分学生进阶学习的需要。本文给出了相关公式的简易推导,以期解疑释惑,加深学生对杂化轨道理论的认识和理解。     

杂化轨道一种简单图解方法

轨道杂化的概念首先是1931年鲍林提出来的,以后量子化学的发展可以严格地推导杂化轨道函数、成键能力及其夹角公式,但这种推导方法不够直观,而且处理也较复杂,尤其包括d轨道的杂化那就更麻烦,初学者难以掌握。本文拟介绍一种简单的图解方法,来得到杂化轨道,并包括s、p、d轨道的杂化。     

NO_2的分子结构

众所周知,NO_2是角形分子,具有顺磁性.但是,对分子中单电子是在中心原子N的未成键的σ轨道上还是在大π键轨道上至今仍然没有统一的看法.大多数的教材和文献上目前比较一致的看法是,N原子采取sp~2杂化或介于sp杂化和sp~2杂化之间,分子中有二个σ键和一个П_3~3大π键,单电子占据大π键轨道     

杂化轨道理论的进展

一、引言30年代初,Pauling 认为用原子轨道描述分子中的电子不能反映分子的键角特征。为了解决化学键的方向性问题,他引入原子轨道杂化的概念,根据各种分子的特点运用 Lagrange乘因子法得到,sP、sP~2、sP~3、和 d~2sP~3等杂化轨道。1932年 Hultgren 提出杂化轨道绕键轴是圆柱     

一种简单的杂化轨道构成法

关于杂化轨道,文献[1-3]中有过一般的论述,也有许多深入浅出的处理方法。本文介绍一种简单的杂化轨道形成法,它主要考察各原子轨道的角度分布以确定它们在杂化轨道中的贡献和符号。用到的量子理论知识只是对杂化轨道的正交、归一和单位-轨道贡献这三个基本要求。     

对杂化轨道理论的一点看法

自1931年鲍林提出杂化轨道的概念以来,随着化学理论研究的不断深入,杂化轨道理论获得了相当大的发展,已成为现代化学键理论的重要内容之一。但是,对杂化轨道理论的一些基本问题,诸如杂化的物理真实性等尚存有不同看法;从目前对杂化轨道理论的一般阐述来看,理论上亦有不尽完善之处。本文拟就此谈一点粗浅的看法。     

杂化电子的离域和轨道杂化的起因

从杂化电子离域的角度讨论轨道杂化的产生,提出电子交换是轨道杂化的根本原因。同时提出分子相对离域能和绝对离域能的概念及计算方法,说明相邻原子轨道之间的电子离域对体系稳定的重要性,并用电子离域的观点对杂化分子的许多现象进行了解释。     

有机分子中碳原子杂化轨道指数的计算方法

有机分子中碳碳双谜的碳原子以一个s轨道与两个p轨道进行杂化,形成了三个杂化轨道,它们都含有1/3的s成分和2/3的p成分,轨道的轴都在一个平面上,轨道轴的夹角为120°,这就是通常所说的乙烯分子中碳原子的sp~2杂化。显然这种杂化应属于等性杂化。     

等性扩展基杂化轨道的构造

杂化轨道理论近来有了长足的发展,杂化轨道的构造方法主要有群论方法最大重叠方法,自然杂化轨道法和其它以分子轨道为基础构造杂化轨道的方法等。其中最大重叠杂化轨道不仅满足正交化条件而且能较定量地考虑到配体轨道的作用,因而已经得到广泛应用。本文在最大重叠原理的基础上得到了扩展基杂化轨道的解析形式。扩展基杂化轨道对一给定几何构型的分子M(X_1X_2…X_n),其中心原子M的n个杂化轨道与诸配体{X_i}形成一组方向键。M的杂化轨道(HO)和原子轨道(AO)可分别作为该分子对称操作群的表示之基。这两种不同基的表示进行约化之后,属于同一不可约表示的HO和AO是线性相     

促进杂化轨道高效教学的信息化工具研究

探讨了杂化轨道教学中存在的主要问题,提出利用信息技术教学工具实施课堂教学和活动来加以解决的思路。根据杂化轨道教学重点和难点,针对性地开发了一套课堂教学工具（软件）,并概述了该工具的主要功能。基于该教学工具的课堂教学实践表明,能在1课时的条件下,让学生理解杂化轨道的基本概念和轨道杂化的过程,特别是对轨道能量、轨道构型、电子排布、轨道叠加和成键过程以及原理等方面建立清晰的认识,解决杂化轨道所涉及的一般问题。     

sp~x杂化轨道

杂化轨道理论是价键理论的重要组成部分。我们把仅有ns和np轨道参与的杂化称做s-p杂化轨道,用sp~x来表示,其中x是参与杂化的p轨道成份与s轨道成份的比值,可以是正整数,也可以是非整数。为切磋如何描述这种重要的杂化状态,作者根据近年来教学和科研工作的体会,对sp~x杂化轨道试作浅介,旨在为教学探索提供适当的材料和方法。     

杂化轨道理论中等性杂化和不等性杂化的讨论

采用计算量子化学方法讨论了杂化轨道理论中等性杂化和不等性杂化,指出了不是轨道电子数而是杂化轨道成分是确定等性杂化和不等性杂化的判据。     

碳和硅结构化学的比较(续)

3碳原子成键的多样性碳原子能形成多种型式的共价键,这种特性在元素中是独一无二的。碳的电负性为2.5,这表明碳原子既不容易丢失电子成正离子,也不容易得电子成负离子。碳原子的价电子数目正好和价轨道数目相等,这使碳原子不容易形成孤对电子,也不容易形成缺电子键。碳原子的半径较小,在分子中碳原子可以和相邻原子的轨道有效地相互叠加,形成较强的化学键。这些共价键多姿多彩,下面利用较简单的价键理论的杂化轨道概念描述键型,不过真正的成键作用通常是比这些描述更为精巧和更为扩展的。碳原子的典型的杂化作用列于表3中。表3碳原子的杂化…     

C—H键核自旋耦合常数和伸缩频率的自然杂化轨道研究

利用PM3级别上的最大重迭对称性分子轨道法和自然杂化轨道方法,计算了系列碳氢化合物的杂化轨道,拟合出了计算C—H键核自旋耦合常数和伸缩频率的简单关系式.研究了系列碳氢化合物中不同的C—H键核自旋耦合常数和伸缩频率.结果表明,碳氢化合物中的C—H核自旋耦合常数和伸缩频率主要取决于C原子的轨道杂化作用,为从简单价键理论角度解释和计算1JCH和νCH提供了一种简便直观的方法.     

系列化合物C-H伸缩频率的自然杂化轨道研究

在计算C-H核自旋-自旋偶合常数的新公式及其与C-H伸缩频率之间的关系的基础上, 得出了计算C-H伸缩频率的新的一般关系式。并利用CNDO/2分子轨道和自然杂化轨道方法, 具体计算了三种不同系列化合物的原子净电荷和自然杂化轨道。给出了计算不同系列化合物C-H伸缩频率的良好线性关系式。结果表明, 碳氢化合物中的C-H伸缩频率主要由原子的轨道杂化作用所决定, 而对于含杂原子的取代碳氢化合物, C-H键的极性成为影响伸缩频率的重要因素。     

一般化杂化轨函及夹角公式

量子力学应用到化学键方面最重要的成就之一就是从理论上说明键的角度和强度。作为现代化学键理论的一个重要组成部分,杂化轨道理论在阐明分子构型,成键性质及分子物性方面的成就是众所周知的。然而,迄今为止我们只见到了含f轨道的夹角公式,且缺少诸种杂化轨函之间关系的统一表达式,本文将讨论包括任意原子轨道在内的杂化轨道的一般化键函数和夹角公式。关于杂化键的强度问题,已另文专述。     

成键能力大的杂化轨道形成共价键的键能也大吗?

在我们的许多教科书中,当讲到原子轨道杂化的原因时,都是这样叙述的:杂化轨道具有更强的方向性,伸展得更远,可以与其他原子的原子轨道进行更大程度的重迭,从而提高成键能力,形成更牢固的化学键,使分子更加稳定。于是给学生形成了这样一个“基本概念”,“杂化轨道的成键能力越大,形成的共价键键能     

超价分子中的d轨道

通过对一些典型超价分子进行计算和分析,得出了超价分子"d轨道参与"(即外层d轨道杂化和d-pπ键概念)不尽合理的结论,并提出了能与实验事实相符的解释方法。此外,本文还阐述了计算化学中基组d函数与d轨道的关系:二者并不等价。     

三氧化硫分子成键的共价键理论系统解析

采用价层电子对互斥理论、价键理论、杂化轨道理论、分子轨道理论等共价键理论对三氧化硫分子各种成键的可能进行了推演,比较系统地分析了SO3分子的共价成键情况,得出SO3分子中的S原子采取sp2杂化,分子中存在正常σ键、配位σ键以及一个离域大π键的结论。