Chapter 5. The polyatomic molecules(A)

中心原子在其它原子靠近时，原子轨道能级发生重新排列组合，以利于形成稳定的分子，这一过程称为轨道杂化。例如，C原子基态电子排布为(2s)²(2px)¹(2py)¹，当4个H原子靠近时，C原子为了与H原子形成4个等价的C-H键，2s,2p轨道发生杂化，形成sp³杂化轨道。轨道杂化前后轨道数目不变，空间排布方向发生变化。常见的杂化轨道有sp，sp²，sp³，和dsp²，d²sp³等，下面分别介绍如何用态迭加原理写出杂化轨道，杂化轨道的方向和轨道杂化后的成键能力。

§5.1 杂化轨道理论(The theory of hybrid orbitals)

一、杂化轨道

sp杂化是由一个s轨道与一个p轨道组合而成的两个sp杂化轨道

参于sp²杂化的两个p轨道，设为P_x，P_y，则sp²杂化轨道可写为

先讨论等性杂化，即在三个杂化轨道中，s轨道都占有1/3成份，即 = ，再假定sp²杂化中， 沿x轴方向，则

根据波函数的归一性，可很快写出，

第二杂化轨道 必须 正交且归一，即

 代入数据得：

解出b₂= - 　　 =

所以　　　　　　

同理可得：　　　

杂化轨道sp、sp²、sp³如图5-1所示，原子经过杂化，可使轨道重叠度增大，成键强度加大。

图5-1 杂化轨道