❶ 有機化學用圖解釋甲烷的s軌道和p軌道
sp3雜化(英語:sp3hybridization)是指一個原子同一電子層內由一個ns軌道和三個np軌道發生雜化的過程。原子發生sp3雜化後,上述ns軌道和np軌道便會轉化成為四個等價的原子軌道,稱為「sp3雜化軌道」。四個sp3雜化軌道的對稱軸兩兩之間的夾角相同,皆為109°28'。sp3雜化一般發生在分子形成過程中。雜化發生前,原子最外層s軌道中的一個電子被激發至p軌道,使將要發生雜化的原子進入激發態;之後,該層的s軌道與三個p軌道發生雜化。此過程中,能量相近的s軌道和p軌道發生疊加,不同類型的原子軌道重新分配能量並調整方向。
以甲烷為例:基態C原子中已配對的2s電子拆開,其中1個電子跑到能量稍高的2p軌道中(Pz空軌道)去,這一過程叫電子躍遷;接著進行雜化,一個2S軌道和3個2P軌道雜化,生成4個能量相等的sp3雜化軌道。因為是平均混合,每個sp3雜化軌道含有1/4s和3/4的p軌道的成份,其中各有1個成單電子。最後這4個電子再與4個H原子中的1s電子配對成σ(sigma)鍵,從而形成CH4。
❷ S軌道和P軌道
千萬不能認為原子軌道為球型的,電子運動軌跡就是球形的,原子軌道為啞鈴狀的,電子運動軌跡就是啞鈴狀的。
電子運動是隨機的,原子軌道的形狀表示的是電子出現概率最高的區域。
❸ s,p,d軌道是什麼,簡單說說
簡單的說, 這些是電子亞層的符號每一個電子層中電子能量有些微差別,用不同的亞層來區分,相應就有亞層符號S亞層中有1個軌道p亞層有3個方向不同的軌道d亞層有5個取向不同的軌道
❹ 什麼是S軌道,P軌道,兀鍵,兀電子。求圖解,急!!!!!!
圖嘛,沒法畫大概說下吧:
S軌道是一個球形,球心就是原子核;p軌道是一個「8」字型結構,原子共有3條p軌道,他們以原子核為中心按照空間坐標x、y、z分布。就是分布在三個軸上的三個「8」三個「8」的中心在原子核即坐標原點處相交。
❺ s軌道,p軌道,d軌道都是什麼意思
嚴格說來不能說軌道,應說是亞層
只有指明電子層數時才說軌道,如1s 2p 軌道
s亞層是角量子數L為1的軌道,能容納一對自選相反的電子
p亞層是角量子數為2的軌道,能容納三對自選相反的電子
d亞層是角量子數為3的軌道,能容納五對自選相反的電子
往下f,g亞層以此類推,容納2L+1個電子
❻ 請告訴我原子的s、p軌道理論究竟是怎樣的
一、原子核外電子排布的原理
處於穩定狀態的原子,核外電子將盡可能地按能量最低原理排布,另外,由於電子不可能都擠在一起,它們還要遵守保里不相容原理和洪特規則,一般而言,在這三條規則的指導下,可以推導出元素原子的核外電子排布情況,在中學階段要求的前36號元素里,沒有例外的情況發生。
1.最低能量原理
電子在原子核外排布時,要盡可能使電子的能量最低。怎樣才能使電子的能量最低呢?比方說,我們站在地面上,不會覺得有什麼危險;如果我們站在20層樓的頂上,再往下看時我們心理感到害怕。這是因為物體在越高處具有的勢能越高,物體總有從高處往低處的一種趨勢,就像自由落體一樣,我們從來沒有見過物體會自動從地面上升到空中,物體要從地面到空中,必須要有外加力的作用。電子本身就是一種物質,也具有同樣的性質,即它在一般情況下總想處於一種較為安全(或穩定)的一種狀態(基態),也就是能量最低時的狀態。當有外加作用時,電子也是可以吸收能量到能量較高的狀態(激發態),但是它總有時時刻刻想回到基態的趨勢。一般來說,離核較近的電子具有較低的能量,隨著電子層數的增加,電子的能量越來越大;同一層中,各亞層的能量是按s、p、d、f的次序增高的。這兩種作用的總結果可以得出電子在原子核外排布時遵守下列次序:1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p……
2.保里不相容原理
我們已經知道,一個電子的運動狀態要從4個方面來進行描述,即它所處的電子層、電子亞層、電子雲的伸展方向以及電子的自旋方向。在同一個原子中沒有也不可能有運動狀態完全相同的兩個電子存在,這就是保里不相容原理所告訴大家的。根據這個規則,如果兩個電子處於同一軌道,那麼,這兩個電子的自旋方向必定相反。也就是說,每一個軌道中只能容納兩個自旋方向相反的電子。這一點好像我們坐電梯,每個人相當於一個電子,每一個電梯相當於一個軌道,假設電梯足夠小,每一個電梯最多隻能同時供兩個人乘坐,而且乘坐時必須一個人頭朝上,另一個人倒立著(為了充分利用空間)。根據保里不相容原理,我們得知:s亞層只有1個軌道,可以容納兩個自旋相反的電子;p亞層有3個軌道,總共可以容納6個電子;f亞層有5個軌道,總共可以容納10個電子。我們還得知:第一電子層(K層)中只有1s亞層,最多容納兩個電子;第二電子層(L層)中包括2s和2p兩個亞層,總共可以容納8個電子;第3電子層(M層)中包括3s、3p、3d三個亞層,總共可以容納18個電子……第n層總共可以容納2n2個電子。
3.洪特規則
從光譜實驗結果總結出來的洪特規則有兩方面的含義:一是電子在原子核外排布時,將盡可能分佔不同的軌道,且自旋平行;洪特規則的第二個含義是對於同一個電子亞層,當電子排布處於
全滿(s2、p6、d10、f14)
半滿(s1、p3、d5、f7)
全空(s0、p0、d0、f0)時比較穩定。這類似於我們坐電梯的情況中,要麼電梯是空的,要麼電梯里都有一個人,要麼電梯里都擠滿了兩個人,大家都覺得比較均等,誰也不抱怨誰;如果有的電梯里擠滿了兩個人,而有的電梯里只有一個人,或有的電梯里有一個人,而有的電梯里沒有人,則必然有人產生抱怨情緒,我們稱之為不穩定狀態。
二、核外電子排布的方法
對於某元素原子的核外電子排布情況,先確定該原子的核外電子數(即原子序數、質子數、核電荷數),如24號元素鉻,其原子核外總共有24個電子,然後將這24個電子從能量最低的1s亞層依次往能量較高的亞層上排布,只有前面的亞層填滿後,才去填充後面的亞層,每一個亞層上最多能夠排布的電子數為:s亞層2個,p亞層6個,d亞層10個,f亞層14個。最外層電子到底怎樣排布,還要參考洪特規則,如24號元素鉻的24個核外電子依次排列為
1s22s22p63s23p64s23d4
根據洪特規則,d亞層處於半充滿時較為穩定,故其排布式應為:
1s22s22p63s23p64s13d5
最後,按照人們的習慣「每一個電子層不分隔開來」,改寫成
1s22s22p63s23p63d54s1
即可。
三、核外電子排布在中學化學中的應用
1.原子的核外電子排布與軌道表示式、原子結構示意圖的關系:原子的核外電子排布式與軌道表示式描述的內容是完全相同的,相對而言,軌道表示式要更加詳細一些,它既能明確表示出原子的核外電子排布在哪些電子層、電子亞層上, 還能表示出這些電子是處於自旋相同還是自旋相反的狀態,而核外電子排布式不具備後一項功能。原子結構示意圖中可以看出電子在原子核外分層排布的情況,但它並沒有指明電子分布在哪些亞層上,也沒有指明每個電子的自旋情況,其優點在於可以直接看出原子的核電荷數(或核外電子總數)。
2.原子的核外電子排布與元素周期律的關系
在原子里,原子核位於整個原子的中心,電子在核外繞核作高速運動,因為電子在離核不同的區域中運動,我們可以看作電子是在核外分層排布的。按核外電子排布的3條原則將所有原子的核外電子排布在該原子核的周圍,發現核外電子排布遵守下列規律:原子核外的電子盡可能分布在能量較低的電子層上(離核較近);若電子層數是n,這層的電子數目最多是2n2個;無論是第幾層,如果作為最外電子層時,那麼這層的電子數不能超過8個,如果作為倒數第二層(次外層),那麼這層的電子數便不能超過18個。這一結果決定了元素原子核外電子排布的周期性變化規律,按最外層電子排布相同進行歸類,將周期表中同一列的元素劃分為一族;按核外電子排布的周期性變化來進行劃分周期
如第一周期中含有的元素種類數為2,是由1s1~2決定的
第二周期中含有的元素種類數為8,是由2s1~22p0~6決定的
第三周期中含有的元素種類數為8,是由3s1~23p0~6決定的
第四周期中元素的種類數為18,是由4s1~23d0~104p0~6決定的。
由此可見,元素原子核外電子排布的規律是元素周期表劃分的主要依據,是元素性質周期性變化的根本所在。對於同族元素而言,從上至下,隨著電子層數增加,原子半徑越來越大,原子核對最外層電子的吸引力越來越小,最外層電子越來越容易失去,即金屬性越來越強;對於同周期元素而言,隨著核電荷數的增加,原子核對外層電子的吸引力越來越強,使原子半徑逐漸減小,金屬性越來越差,非金屬性越來越強。
3.元素原子的核外電子排布與元素的化學性質
元素的化學性質直接決定於該元素原子的核外電子排布情況,如鹼金屬元素的最外層電子結構可表示為ns1,說明鹼金屬元素一般容易失去最外層的1個電子(價電子),變成正一價的陽離子,從而形成惰性氣體的穩定結構(此性質即強還原性);而鹵素的最外層電子結構可表示為ns2np5,說明鹵素在一般情況下很容易得到1個電子,變成負1價的陰離子,從而形成惰性氣體的穩定結構(此性質即強氧化性),當然,它們也可以失去最外層的價電子而呈現出+1、+3、+5、+7等價態。對於同一族元素而言,隨著電子層數的增加,金屬性越來越強,非金屬性越來越弱,這也取決於元素原子的核外電子排布情況。有了這些理論知識作指導(如下式所示),我們可以理解和推測元素的化學性質及其變化規律,從而大大減輕我們的記憶量。
❼ 化學問題.S軌道和P軌道
這么給你說吧,原子有核外電子,電子要排在軌道上;
總的說來,核外電子層分K、L、M、N、O、P,這你知道吧,
可是科學家發現,在這每一層上,又有很多能量不同的區域,即電子亞層;
這種電子亞層有四種,分別用字母s,p,d,f來表示;
電子亞層,其實你就可以理解為電子軌道群,
每個亞層上都有若干個軌道,
s亞層有1個軌道,p亞層有3個軌道,d亞層有5個軌道,f亞層有7個軌道,
有了這些軌道,電子才能裝進去,每個軌道上能容納2個自旋方向相反的電子(意思就是說,這兩個電子旋轉方向不一樣)。
那麼我再給你找些實用的資料,以後對你會很有用的:
①K層只有s亞層,簡稱為1s;L層有s,p兩個亞層,簡稱為2s,2p;M層有s,p,d三個亞層,簡稱為3s,3p,3d;等等。
②由於亞層的存在,使同一個電子層中電子能量出現不同,甚至出現低電子層的高亞層能量大於高電子層的低亞層,各亞層能量由低到高排列如下:
1s,2s,2p,3s,3p,4s,3d,4p,5s,4d,5p,6s,4f,5d,6p,7s,5f....... 補充一點:根據能量最低原理,電子通常總是先填充能量低的亞層(懂了這個你就知道為什麼有時第三層,就是M層有時沒有填滿,電子就去添下一層N層了吧,如鈣,3s和3p都填滿了,但是沒填3d,就去填4s)
③個人建議:如果你想更了解關於電子亞層的知識,可以再了解一下:能量最低原理,洪特原理,保里不相容原理,洪特特例。
真的很有用!!
❽ S軌道和P軌道什麼意思..請盡量說清楚一點.語言別太專業
電子在核外是分層排布的。
從內到外,可分為第一層、第二層、第三層……第七層,也記為:K、L、M、N、O、P、Q
每個電子層根據能量的不同,又分為s p d f 四個亞層。
每個亞層上又有不同的電子軌道。其中s亞層有1個軌道,p亞層3軌道,d亞層5軌道,f亞層7軌道。
所謂的軌道,也並不是電子走的固定路徑,其實是「電子雲」的形狀。是電子出現的區域。
S軌道是球形的,電子就在這球形的區域中運動。P軌道是紡錘形,等等。
一般地講,化學性質是由原子的最外層的電子數決定的(價電子決定)。具體元素原子的化學性質怎樣,得看它具體的最外層電子排布。
❾ 碳原子的S軌道和P軌道是怎麼回事
首先,碳原子的電子排布式是1s2
2s2
2p2,s能層只有一個球形的軌道,而p能層有三個互相垂直的啞鈴狀軌道,雖然p能層上有兩個電子,但是這兩個電子不是在同一個軌道上,根據泡利定理,能量要保持最低,所以這兩個電子處於這三個軌道上的任意2個,剩餘的那個軌道是空的。
❿ 軌道雜化中的s,和p分別代表什麼請詳細點回答,
在高中化學,原子外面的電子層由里及外分別叫K,L,M,N,電子個數分別是2、8、18、32(最多可容納的電子個數,如果不夠,則有其它排法).
到大學化學,而每一個電子層里,由於電子的能量不同,又分成幾個亞層,分別叫s,p,d,f,電子個數分別為2、6、10、14(最多可容納的電子個數,如果不夠,則有其它排法).
每個電子層里都有s,p,d,f軌道,但電子排布時是按能量的高低從S——>f軌道填充的.K層只有兩個電子,所以它填充在s軌道,而L層最多有8個電子,所以它可以填充在s,p軌道上.M層有18個電子,則可以填充到s,p,d軌道上.電子軌道簡圖如下.
軌道雜化說的就是低能級軌道上的電子躍遷到高能級軌道上,比如從s軌跑到p軌的空電子軌上去.達到共用的目的.
總之,S,P就代表一個電子層中的亞軌道,在同一電子層裡面,P軌中電子的能量比S軌中電子能量高.
要想知道得更清楚,就找一本大學化學教材來看吧.