軌域

作者:吳家銘

軌域


1. s軌域─球形對稱

電子分佈呈球形對稱的軌域,當n值越大,則s軌域愈大,電子離原子核愈遠。

2. p軌域─啞鈴立體交叉

電子分佈呈啞鈴形,主要出現於n≧2時,有PX、PY、PZ三個軌域,且互相垂直。同樣,當n愈大,電子距原子核愈遠。

3. d軌域─蝴蝶形

主要出現於n≧3時,共有 等五個軌域,呈蝴蝶形狀,也有結平面的存在。

4. f軌域─七花瓣形

主要出現於n≧4時,共有七個軌域。

混成軌域(Hybrid orbital)

意義:在多原子分子中,分子軌域並非單純二原子之軌域之集合,而是在一原子中,其許多的軌域,先混合後再形成的,此種軌域稱為混成軌域。這些軌域與其它混成軌域、s軌域、或p軌域重疊而形成σ鍵。

1. 步驟:

(1)電子提昇(2)形成混成軌域(3)形成化合物。

2. 混成軌域的特性:

(1) 能量相近之軌域方可混成。
(2) 混成軌域的數目等於所混合之軌域數。
(3) 混成後每一個軌域之能量均相同。
(4) 通常各混成軌域彼此應是化學環境對稱的,也就是化學等價目 (equivalent)的,但只有sp3d混成軌域不是,它分成「軸」(axial)及「赤道」(equatorial)兩種化學環境。

3. s特徵(s-character):

在混成軌域中,s軌域占有特性的百分比,如sp2混成軌域是由1個s及2個p軌域混合而成,在總共3個軌域中,s軌域占到1個,因此sp2混成軌域的s-character=1/3 (或33.3%),而由於在各種軌域中,就屬s軌域的穿透性最大,使其感受到原子核的引力也就愈大。因此電子會比較優先處在這種軌域中,我們因而說高s-character的軌域,其陰電性較大。一些混成軌域的性質比較,注意表中的最後一項顯示者,鍵角愈大,則s特徵就愈強烈。

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