实验控制

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s 轨道
p 轨道

杂化轨道理论 (Hybrid Orbital Theory)

原子在成键时，为了增强成键能力，将能量相近的原子轨道重新组合，形成一组能量相同、空间分布更有利于成键的新轨道。

sp³ 杂化

1个 2s 轨道与 3个 2p 轨道杂化，形成 4个能量等同的 sp³ 杂化轨道。空间构型为正四面体，键角 109.5°。

  • 典型分子：甲烷 (CH₄)
  • 成键：4 个等效 σ 键

核心要点

  • 轨道数目守恒： 杂化后新轨道的总数等于参与杂化的原子轨道总数。
  • 能量简并： 同一原子中，所有同类型的杂化轨道能量完全相同。
  • 成键能力增强： 杂化轨道的电子云空间分布更集中，成键时轨道重叠程度更大，形成的共价键更牢固。