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Sp3d2杂化

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sp3d2杂化
sp3d2杂化后的电子轨道排布
(以铁元素为例)
参与sp3d2杂化的原子轨道
s轨道1个
p轨道3个
d轨道2个
含有采用sp3d2杂化原子的分子离子[1]
SSF6
Cr[Cr(H2O)6]2+
Mn[Mn(H2O)6]2+、[MnF6]4−
Fe[FeF6]3−、[Fe(SCN)6]3−
Co[Co(NH3)6]2+、[CoF6]3−
Ni[Ni(H2O)6]2+、[Ni(NH3)6]2+
Cu[Cu(NH3)6]2+、[Cu(H2O)6]2+
Pt[PtF6]4−
其他ClF5、[InCl6]3−XeF4

sp3d2杂化(英語:sp3d2 hybridization)是指一个原子同一电子层内由一个ns轨道、三个np轨道和两个nd轨道发生生杂化的过程。原子发生sp3d2杂化后,上述ns、np和nd轨道便会转化成为六个轨道,称为“sp3d2杂化轨道”。六个sp3d2杂化轨道分别存在于两个平面上,其中,位于水平面的四个杂化两两之间的夹角皆为90°,另有两个杂化轨道位于轴向平面、对称地分布于水平面两侧。一般认为sp3d2杂化的水平杂化轨道是由s、px、py和dx²-z²轨道组成的,而轴向杂化轨道则由pz和d组成。sp3d2杂化一般发生在分子形成过程中。杂化过程中,能量相近的d轨道、s轨道和p轨道发生叠加,不同类型的原子轨道重新分配能量并调整方向。

以[FeF6]3−中的离子(Fe3+)为例:处于基态的Fe3+电子排布式为:[Ar]3d5)的一个空的4s轨道、三个空的4p轨道和两个空的4d轨道进行sp3d2杂化,形成六个sp3d2杂化轨道。该过程中铁离子的轨道排布变化情况如下图所示(图中灰色的配位电子对由6个氟离子提供):

参考文献

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  1. ^ Orbital Hybridization and Electronic Geometry on Central Atom (PDF). Models for Covalent Bonding. [2012-01-31]. (原始内容 (PDF)存档于2012-09-17) (英语).