第 7 章 分子结构 ７ .1 离子键理论 ７ .2 化学键参数与分子的物理性质 ７ .3 共价键理论之一 ７ .4 价健理论 ７ .5 价层电子对排斥模型 ７ .6 分子轨道法 ７ .7 金属键理论 ７ .8 分子间力与氢键

第七章 分子结构

原子 分子 晶体 2 H \ 共价键 分子间力 → H2O(l) → H2O(s) （分子晶体） O ∕ Na → Na+ \ 离子键 → Na+Cl-

(s) （ 离子晶体） Cl → Cl- ∕ 共价键 C → C( 金刚石 ) （原子晶体） 金属键 Na → Na (s) （金属晶体）

各物质结构层次与化学键和分子间力的关系

化学键理论 离子键 : Na+Cl- , Ca2+O2-

共价健 : H-H , H-Cl,

NN , H3C-CH3 ,

H2C=CH2 , HCCH

金属键 : Na, 　 Mg, 　 Al, 　 K, 　 Ca,　

Fe, 　 Cu …

7.1 离子键理论 德国 Kossel 提出“离子键理论”。 Na → Na+ + e 3s1 3s0

Na+ Cl- ( 静电引力 ) Cl + e → Cl- 离子化合物 3s23p5 3s2 3p6

7.1 离子键理论（续） 一、“离子键”定义 —— 由正、负离子依靠静电引力

结合的化学键． 二、离子键特点（一）无方向性；（二）不饱和性 配位数 : 一个离子周围最紧密相

邻的异号离子的数目，称为“配位数” ，主要取决于离子半径比 r+ / r - ．

例 : NaCl 晶体　 Na ＋ C.N.＝ 6 ； Cl － C.N.＝ 6

(C.N. — Coordination Number ，配位数 ) 但较远的异号离子，也受吸引，尽管引力较

小。

三、离子键的强度离子键的强度 　　——用晶格能（ Lattice Energy, U ）表示 . 　　　　（通常不用“键能”表示）。 U ↑ ，离子键强度↑ 晶格能定义 ——互相远离的气态正、负离子结合生成 1 mol 离

子晶体的过程所释放的能量的相反数。 例： Na ＋ (g) + Ｃ l － (g) = NaＣ l

(s) △rHmø

则晶格能定义为： U = -△rHmø (7.1)

U (NaCl) = -△rHmø = + 776 kJ.mol-1

类似于电子亲合能定义： EA = -△rHmø

三、离子键的强度 (续 )

晶格能的实验测定——设计 Born-Heber cycle ，并利用 Hess 定律计算。

例如： NaCl 的晶格能 ( 见

教材 p.165 图８－１ ) 。

据 Hess’ Law ，一个过程的热效应与途径无关。

NaCl(s) 生成的 Born-Heber cycle

NaCl(s) 生成的 Born-Heber cycle

Na+(g) + Cl (g) ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ △H3

ø = I1 (Na(g)) Na (g) + Cl (g) ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ △H4

ø = -EA1(Cl(g)) △H2

ø = ½ D (Cl2 (g)) Na (g) + ½ Cl2

(g ） Na+(g) + Cl- (g) ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ △H1

ø = S (Na(s)) Na (s) + ½ Cl2

(g) 始态 △ H5ø = - U (Na Cl(s))

¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ △fHm

ø(NaCl(s)) Na Cl(s) 终态 ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯

根据 Hess’ Law （或状态函数性质）： △fHm

ø(NaCl(s)) = △H1ø + △H2

ø + △H3ø + △H4

ø + △H5ø

晶格能的实验测定 ( 设计 Born-Heber cycle)

△fHmø(NaCl(s))

= △H1ø + △H2

ø + △H3ø + △H4

ø + △H5ø

= ½ D(Cl2) + S(Na) + I1(Na) + (-EA(Cl)) + (-U (NaCl)) 代入数值，得： U (NaCl) = -△H5

ø = + 776 kJ.mol-1

晶格能还可以从理论计算： U ＝ [NAA Z +Z –e 2 (1 – 1/n)] / 40r0 （ 7.2 ）

晶格能理论计算计算（续） 简写为： U 　 Z +Z –／ r0

　 ro — 正负离子平衡距离（ pm ） A — Madelung constant ，与晶格类型有关； n —　与电子构型有关的因子； Z+、 Z- — 正负离子电荷绝对值； 　 0 —　介电常数 对 NaCl 晶体，把 ro = 281.4 pm， Z + = Z - = 1， A =

1.748， n = 8 ，代入（ 7.2 ）式，算出 :

U (NaCl) = +751 kJ•mol-1

与上述实验值 +766 kJ•mol-1 吻合。

五、单键的离子性百分数 电负性差↑，键的离子性↑ 键 △Ｘ 　　离子性 % 共价性 Cs-F 4.0-0.7=3.3 92 8 H-Cl 0.06 17.6 82.4 Na-Cl 2.23 70 30 A-B ~1.7 ~50 没有 100% 的离子键 . 对于 NaCl : △ Ｘ =Ｘ (Cl) - Ｘ (Na) = 3.16 – 0.93 = 2.23

五、单键的离子性百分数（续）

电负性差↑，键的离子性↑

六、离子的特征 （一）电荷数； （二）电子构型： 1. 简单阴离子： H- 为 2e ，其余一般为 8e（ X-、 O2-、 S2-… ） 2. 阳离子： 2e: Li+, Be2+ (1s 2) 8e: Na+, Mg2+, Al3+ (2s 22p 6) 18e: Cu+, Ag+, Zn2+ [(n-1)s 2(n-1)p 6(n-1)d 10] (18+2)e: Sn2+, Pb2+ [(n-1)s 2(n-1)p 6(n-1)d 10ns 2] (9 - 17)e: Fe2+, Fe3+ , Mn2+[(n-1)s 2(n-1)p 6(n-1)d 1-9] （三）离子半径

7.2 　化学键参数与分子的物理性质

一、化学键参数（ Bond parameters ）键能（ Bond energy, B.E. ）键级（ Bond order ，分子轨道法 MO ）键长（ Bond length ）键角（ Bond angle ）键极性 (Bond polarity)

一、化学键参数（续）

（一）键能 (Bond Energy, B.E.)

——在标准状态及在２９８Ｋ，把 1 mol 理想气体 AB 拆开，成为理想气体 A和 B 过程的焓变，称为 AB 键的键能。（实质上是 AB 键的离解能）

AB (g, 1×105 Pa) →

A (g, 1×105 Pa ) + B(g, 1×105 Pa)

B.E. = △ rHmø (298 K) （７ . ３）

B.E.↑ ，键强度↑

一、化学键参数（续） （二）键级（ Bond order ） 键级 = 分子中两原子间共享电子对的数目 例如： H3C-CH3 键级 = 1 H2C=CH2 2 HCCH 3 在分子轨道法（MO ）中： 键级 = ( 成键分子轨道电子数 –反键分子轨道电子数 ) /

2 (7.４ )

一、化学键参数（续）（三）键长（ Bond Length ） 即分子内成键两原子核之间的平衡距离。 同一类型的键： B.E.↑ ，则键级↑，键长↓。

分 子 H3C-CH3 H2CCH2 HCCH C-C 键能 /kJ•mol-1 376 720 964

键级 1 2 3

键长 /pm 154 135 121

键能与键长关系：键能，键长

键能与键长关系 (续 ) ：键能，键长

一、化学键参数（续） （四）键角（ Bond

angle ） 即分子内有共同原子

的两个化学键之间的夹角。

例 : CO2 O=C=O 键角 =180° H2O 键角 =104.5° NH3 键角 =107° CH4 键角 =109°28’

（五）键极性 (Bond polarity)

若化学键的正、负电荷重心重合，称为“非极性键”，否则称为“极性键”。

△Ｘ = 0, H-H , Cl-Cl, N N … 非极性键 △Ｘ 0, H-Cl, H-OH, O=C=O , H-CH3 …

极性键

二、分子的物理性质：极性和磁性

（一）分子的（电）极性 分子的正、负电荷重心重合——非极

性分子： H-H , Cl-Cl, N N 分子的正、负电荷重心不重合——极

性分子： +H — Cl-

（一）分子的（电）极性（续） 1. 分子的（电）极性 分子的极性大小用“偶极矩”来衡量。 偶极矩（ Dipole moment, ）是矢量。 　 = q d （７ .５） d ——正、负电荷重心之间的距离（ m ） q ——偶极上电荷量 C（ coulomb ） 电子电荷 为 1.60×10-19 C， d 常为 10-12 m ，即 pm 级，故　　常为 10-30 C•m 数量级。

（电）偶极矩方向： + - +H — Cl-

分子电偶极矩实验测定 :

(HCl) = 3.57×10-30 C•m ， D(HCl) = 1.27×10-10 m ，则：

HCl 分子中， H 的电子部分转移。 H-Cl 键的离子性＝ 0.18/1 × 100％ ＝ 18％

18.0106.1

1081.2n

C1081.21027.1

1057.3

19

20

2010

30

eq

q

dq

转移电子数

一些物质的分子偶极矩（ ×10-30 C.m. ）

　的单位： C.m. 或　 D（ Debye ）

1 D ＝３ . ３３６１０－３０ C.m.

↑，表示分子的极性↑

分子式

H2 Cl2 N2 O2 CO2 CS2 CH4 SO2 H2O NH3 HF HCl HBr HI

0 0 0 0 0 0 0 5.33 6.17

(1.85D)

4.9

(1.49D)

6.37 3.57 2.67 1.40

Peter DebyeNoble Prize 1936

2. 分子的偶极矩与键偶极矩的关系

（ 1 ）双原子分子 分子偶极矩 — 键偶极矩一致。

非极性键→非极性分子 :

H-H , Cl-Cl, N N …

极性键→极性分子 :

H-F , H-Cl , H-Br …

2. 分子的偶极矩与键偶极矩的关系(续 )

（ 2 ）多原子分子 分子极性由键极性和分子几何形状 2 个因素决定 : 例 : CO2 O=C=O 极性键，非极性分子 (右上图 ) 正、负电荷重心重叠， d = 0 → = 0. H2O O 极性键，极性分子 / \ H H (右下图 ) 分子 = ( 键 + 孤对 )

（矢量加和）

多原子分子 : （矢量加和） 分子 = ( 键 + 孤对 )

(CCl4) = 0 , (CHCl3) > 0 (左 ) (NH3) > (NF3) (右 )

分子的偶极矩 双原子分子 : 分子偶极矩与键偶极矩一致。 多原子分子 : 键偶极矩和孤对电子偶极矩矢量加和。

H-H , Cl-Cl, N N …

Nonpolar

(二 ) 分子的磁性 (Molecular Magnetism)

电子自旋—自旋磁矩 电子绕核运动—轨道磁

矩 磁矩为矢量 , m

铁磁性、顺磁性、逆磁性物质 : 1. 逆磁性物质： ① 分子中所有电子已配对，上

述磁矩互相抵销，净磁场为 0 ； ② 在外磁场诱导下，产生“诱导磁矩”，但方向与外磁场相反—在外磁场中，部分磁力线被推开。

铁磁性、顺磁性、逆磁性物质 2. 顺磁性物质： ①有未成对电子，净磁场不为 0 ，但较弱； ②“诱导磁矩”与外磁场方向一致，外磁场

的磁力线经过该物质是更密集； ③撤走外磁场后，该物质磁性消失。 3. 铁磁性物质 ①有未成对电子，电子自旋磁矩和轨道磁矩自发排列整齐，呈较强磁性；

②在外磁场中显强顺磁性； ③撤走外磁场后，磁性不会立即消失；

铁磁性、顺磁性、逆磁性物质（续） 例： Ni、 Co、 Fe3O4 及某些 Fe-Ni 合金、 Nd-Fe-B 合金等。 顺磁性物质在外磁场中增重（磁力线更密集） ， 而逆磁性物质在外磁场中减重（磁力线更稀疏） 。 顺磁性物质产生的磁矩的大小可用实验测定，并可据下式算出该物质中的成单电子数 n :

m = [n(n +2)]1/2 B.M. （纯自旋式） （ 7.6） 　　 B.M. 称“玻尔磁子”，非 SI 单位。上式未考虑轨道磁矩贡献，对第一过渡系列金属较适用。

磁性的测定：可以用磁天平进行测定 (a) 普通天平 ; (b) 磁天平 (逆磁性物质 ); (c) 磁天平 (顺磁性物质 )

7.3 共价键理论经典的 Lewis 学说价健理论价层电子对排斥模型分子轨道法

一、 Lewis 学说 1916年美国物化学家 Gilbert Newton Lewis

(1875 - 1946) 提出 : “ 分子中原子之间通过共享电子对而使每一

个原子都具有稀有气体的稳定的电子结构”。 又称“八偶体规则”（ Octet Rule ） 这样形成的化学键称为“共价键”，相应的

分子称为“共价分子”。

Lewis式 结构式HCl H:Cl H-Cl 单键O2 O::O O=O 双键N2 N N┇┇ N N 参键H2 H:H H-H 单键

“八偶体规则”（ Octet Rule ）例

例外 : 价电子数目多于 8: PF5, SF6 价电子数目少于 8: BeCl2 (g) 价电子数目为奇数 : NO, NO2 …

CH4

一、 Lewis 学说（续） (二 ) Lewis 学说成绩 1. 指出了共价键与离子键的差异； 2. 解释了一些简单的非金属单质和化合物分子的形成

过程。 (三 )Lewis 学说的局恨性 1. 未能阐明共价键的本质及特征 ; 为什么都带负电荷的 2 个电子不是互相排斥，而配对

成键？为什么共价键有方向性？ 2. “八偶体规则”，例外很多， 如 PCl5 、 SF6 、 BeCl2 (g) ……

3. 不能解释一些分子的性质，如 O2、 B2 的顺磁性 ,

NO2、 SO2、 SO3、 NO3- 化学键的等价性 .

二 . 价健理论（ Valence Bond Theory, VB ） 　1927年，德国化学家W.Heitler和

F.London首先把量子力学用于研究 H2 分子结构，后由美国 L.Pauling发展，提出杂化轨道法，建立了现代价键理论。

二 . 价健理论 (续 )

(一 ) 共价键的本质 Heitler和 London 用量子力学方法处理 2个 H 原子形成 H2 分子过程，得到 H2 能量随核间距变化的图象 ( 教材 P.174图 8-3) 。

H2 ↑↑ 排斥态 ; H2 ↑↓基态 在平衡距离 R0处形成稳定的 H2 分子。

H2 分子形成过程 : 2个 H 原子间的互相作用

H2 分子形成过程能量跟随 H-H 核间距的变化

H2 分子形成过程能量跟随 H-H 核间距的变化（续）

(一 ) 共价键的本质 (续 )

共价键的本质——两原子互相接近时，由于原子轨道重叠，两原子共用自旋相反的电子对，使体系能量降低，而形成化学键（共价健）。

(二 ) 共价键特点 1. 饱和性 因为每个原子的价轨道数目和未

成对电子数目都是一定的。 n 价 轨 道 数 最大成键数 2 4（ 2s,2px,2py,2pz ） 4

3 9 (3s, 3px, 3py, 3pz, 3dz2, 3dx2-y2, 3dxy, 3dxz, 3dyz) 6

（受空间因素限制） PCl5、 SF6

(二 ) 共价键特点 (续 )

2. 方向性 除 s 轨道（角度部分为球形）外， p 、

d、 f 原子轨道在空间只有沿着一定的方向与别的原子轨道重叠，才会产生“最大重叠”；两轨道重叠面积↑，电子在两核间出现的几率密度↑，共价键强度↑

例： HCl 分子的形成 键

(三 ) 共价键的类型 按成键方式划分： 键 , 键 , 键 １． 键： — 原子轨道以“头碰头” (head to head)

方式重叠成键 例 1. H2

例 2. Cl2

例 3. HCl

(三 ) 共价键的类型 (续 )１ . 键 : H2(g), Cl2(g), HCl(g)

(三 ) 共价键的类型 (续 )

２ . 键：“肩并肩” (side by side) 成键。

例 : N2 的三重键的形成 N 2s2 2px

1 2py1 2pz

1

| | | N 2s2 2px

1 2py1 2pz

1

: N N : 1 + 2

２ . 键：“肩并肩”成键 : N2(g) : N N :

２ . 键（续） : p – d 键 和 d – d 键

(三 ) 共价键的类型 (续 )

３． 键： 　两原子轨道以“面对面” (face to face)

方式成键。 例： [Re2

ⅢCl8]2-

其　 Re-Re 键长　 224pm （金属 Re 晶体中 Re-Re 键长 275pm ）

３ . 键（续）

例： [Re2IIICl8]2- 中

Re-Re 四重键： 1σ+2 +1δ ReIII 5d 46s 06p 0

ReIII (dx2-y2)0(dz2)1(dxy)1(dxz)1(dyz)1

|σ |δ | | ReIII(dx2-y2)0(dz2) (dxy)1(dxz)1(dyz)1

３ . 键（续）

[Re2ⅢCl8]2- （续）

此外 , 每个 ReⅢ 与 4个 Cl- 成键： 每个 ReⅢ 的 5dx2-y2、 6s、 6px、 6py形成

dsp2杂化轨道（空），各结合 4个 Cl- ，接受每个 Cl- 单方面提供的 1 对弧对电子，形成 8 个配位键。

(四 )早期 VB 法的优缺点： 说明了共价健的本质和特点 ; 但不能说明 : (1) 一些分子的成键数目及几何构型。 如： C 2s22px

12py1 ，仅 2 个成单电子，

CH4 4个 C-H 键 ??? (2) H2

+ ， O3

(五 ) 杂化轨道理论—发展了的 VB法 1930年代，由 L.Pauling 提出，未有实验证据。 １．要点： （１）原子轨道杂化： 同一原子的能量相近的原子轨道可以互相叠加，重新组成能量完全相等的杂化原子轨道 (Hybrid Orbitals ) 。

（２）轨道数目守恒： 参与“杂化”的原子轨道数目 =组成的杂化轨道数

目 （３）与原来的原子轨道相比，杂化轨道的空间伸展方向改变，成键能力更强 ; 不同的杂化轨道的空间分布不同，由此决定了分子的空间几何构型不同。

２．杂化轨道类型

sp， sp2 ， sp3 ， dsp2 ， sp3， sp3d， sp3d2， d2sp3 ．．．

(1) sp杂化 (续 )sp - sp 轨道间夹角 180° ，呈直线型。例： BeCl2(g) 分子的形成：

(1) sp杂化 (续 ) 例： BeCl2(g) 分子的形成

　　　激发　　　　 sp杂化Be 2s2 2s1 2px

1 (sp)1 (sp)1

　　　　　　　　　 | 　 |　　　　　　　　　　　　 3px

1 3px1

　　　　　　　　　　　　 Cl 　 Cl

(２ ) sp2杂化

(２ ) sp2杂化（续）例 1. BF3(g) 分子的形成 激发 sp2杂化 B 2s 2 2p

1 2s 1 2px 1 2p y

1 2pz0

(sp2)1 (sp2)1 (sp2)1 2pz0

　　　　　　 | 　 | 　 | 　Ｆ　 2s 2 2py

2 2px1 　　　　　 2p Ｚ 2 　４６

　Ｆ　　　　　　　 2px1 　　 2p Ｚ 2

　Ｆ　　　　　　　　　 2px1 2p Ｚ 2

　　总成键：３＋１４６　　每个 sp2杂化轨道： 1/3 s 成分 , 2/3 p 成分 . sp2杂化轨道间夹角 120º ，呈平面三角形。

(２ ) sp2杂化例 1. BF3(g) 分子的形成

例 1. BF3(g) 分子的形成

B以 3个 sp2杂化轨道与 3个F 的各 1个 2px 轨道形成 键

BF3 的电子密度分布示意图

(２ ) sp2杂化（续） BF3中 , B-F 键的键能很大 (613 kJ.mol-1) ， 原因 : 除了 键 , 还形成离域 键 ( 大 键 ) 。 大 键的形成条件： ①有相互平行的 p 轨道　　 (或 d 轨道，或 p, d 轨道 ) ②参与成键的电子数目小于轨道数目的 2倍。 ③形成大 键的原子轨道能量相近。 1985年，发现“富勒烯”（ C60、 C70 、 C140

… ），使大 键形成条件放宽。

大 键的形成条件（续） 第二周期元素原子半径小， 2p - 2p 重叠好，形

成大 键较稳定 ; 3p - 3p 次之， 4p - 4p 更差。 对比 BX3 的 B-X 键能 / kJ•mol-1 ： B-F B-Cl B-Br B-I 613.1 456 377 272 sp2杂化更多例子： BCl3 ， NO3

- , CO32-,

SO3 .

3 + 46 , 分子是平面三角形，键角 120º. 　

sp2杂化（续） 例 2. BCl3(g) 分子的形成

(２ ) sp2杂化（续）例 3. 乙烯分子

H2C=CH2 每个 C 原子作 sp2杂化，与另一个 C 原子和二个 H 原子形成 3 个键，两个 C 原子余下的各 1个 2pZ 轨道 “肩并肩” 重叠形成 键：

(3) sp3杂化杂化轨道间夹角 109.5 º ，正四面体结构。

(3) sp3杂化（续） 例 1. CH4

　　　　 激发　　　　　　 Ｃ 2s 2 2p

2 2s １2px １ 2py

１ 2p z１

　 sp ３杂化 (sp ３ )1 (sp ３ )1 (sp ３ )1 (sp ３ )1

　　　　　　 | 　 | 　 | 　 | H 　 1s 1

H 1s 1 　　　　　　　　 H 　 1s 1 　　　　　　　　　　　　 H 1s 1

(3) sp3杂化 （续） CH4 总成键： 4 sp3杂化轨道的空间

分布 : 正四面体　 →电子和分子几何构型 : 正四面体。

4个 sp3杂化轨道等价→ sp3等性杂化

(3) sp3杂化 （续） 例 2. NH3

　　　　 激发　　　　　　

Ｎ 2s 2 2p ３ 2s １2px

１ 2py１ 2p z

２

　 sp ３杂化 (sp ３ )1 (sp ３ )1 (sp ３ )1 (sp ３ ) ２

　　　　　　 | 　 | 　 | 　 H 　 1s 1

H 1s 1 　　　　　　　　 H 　 1s 1 　　

(3) sp3杂化 （续） 4个 sp3杂化轨道不等价→不等性杂化。

电子互斥作用：孤对电子－成键电子对　成键电子对－成键电子对　→　

键角 NH3 　中，∠ HNH = 1070

1090 28’ 价电子几何构型 : 变形四面体 分子几何构型 : 三角锥形

(3) sp3杂化 （续） 例 3. H2O 激发　　　　　　

O 2s 2 2p 4 2s １2px

１ 2py2 2p z

２

　 sp ３杂化 (sp ３ )1 (sp ３ )1 (sp ３ )2 (sp ３ ) ２

　　　　　　 | 　 | 　 　 H 　 1s 1

H 1s 1 　　　　　　　　　

(3) sp3杂化 （续） H2O 中，键角∠ HOH = 104.5 0 109 0 28 ’ 价电子几何构型 : 变形四面体 分子几何构型 : V形

(4) dsp2杂化 dsp2 杂化轨道的形成

(4)　dsp2杂化（续） (n-1)dx2-y2 ns npx npy 杂化 （分子在 xy 平面上，平面正方形结构 ） 例： [CuCl4]2- 配离子的形成

[CuCl4]2- 配离子的形成 激发　　　　　　

Cu2+ 3d 9 3d 8 3dx2-y2 04s 04px

0 4py0 4p z

1

dsp2杂化 (dsp2)0 (dsp2)0 (dsp2)0 (dsp2)0 4p z

1

　　　　　 | | 　 | 　 | 　 Cl - 　 3px

2

Cl - 3px 2 　　　　　　　

Cl - 3px 2

Cl - 3px 2

[CuCl4]2- 配离子

价电子几何构型 :

正方形 分子几何构型 :

正方形 键角 : 90 º, 180 º

（ 5） sp3d 杂化（ d 指 dZ2 ) sp3d 杂化轨道的形成 例 : PCl5

（ 5） sp3d 杂化（ d 指 dZ2 ) （续） 例 : PCl5杂化成键过程

(5) sp3d 杂化（续）

PCl5 键角： 120 º, 90 º, 180 º

分子几何构型 : 三角双锥体（ tbp ） 价电子几何构型 : 三角双锥体（ tbp ）　

（ 6） sp3d 2杂化（ d 2指 d x2-y2 和 d

Z2)

sp3d2 杂化轨道的形成 例 : SF6

（ 6） sp3d 2杂化（ d 2指 d x2-y2 和 d

Z2) （续） 例 . SF6 杂化成键过程

（ 6） sp3d 2杂化 (续 )

SF6

分子几何构型 : 正八面体 价电子几何构型 : 正八面体 键角为 90 °和 180°

杂化轨道类型小结 杂化类型 例 价 电 子 分 子 几何构型 几何构型 sp BeCl2 直 线 直 线 sp2 BF3 正三角形 正三角形 sp3 等性杂化 CH4 正四面体 正四面体 不等性杂化 NH3 四面体 三角锥体 dsp2 [CuCl4]2- 正方形 正方形 sp3d PF5 三角双锥体（ tbp ）三角双锥体 sp3d2 SF6 , [Fe(CN)6]3- 正八面体 正八面体

杂化轨道类型小结

3. 杂化轨道理论的优缺点 (1) 解释了一些分子（ CH4、 PCl5、 SF6 ）的形成过程，在预测分子几何构型方面十分成功。

(2) 不能解释 H2+ （单电子键）和一些复杂分子

的结构。

(3) 有时难以判断中心原子的杂化态。