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化学中的'sp'是什么意思

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在化学中,"sp"表示原子轨道杂化类型,具体指一个s轨道与一个p轨道杂化形成两个等价轨道的过程。以下是详细说明:

一、基本定义

杂化轨道形成

原子轨道杂化是原子轨道重叠形成新轨道的过程,通过这种重叠可以更有效地排列电子,满足能量最低和空间匹配原则。

sp杂化

由一个s轨道和一个p轨道杂化形成两个直线型杂化轨道,常见于碳原子(如乙炔HCCH₂CH₃中的碳)。

二、杂化轨道特点

能量与键能

杂化轨道的能量低于原始轨道,键能增大,使分子更稳定。

几何构型

- sp杂化:直线型(120°夹角)

- sp²杂化:平面正三角形型(120°夹角)

- sp³杂化:四面体型(109°28′夹角)

三、应用示例

乙炔(HCCH₂CH₃):

碳原子采用sp杂化,形成直线型分子结构。

二氧化硫(SO₂):硫原子采用sp²杂化,形成平面正三角形结构。

四、相关概念

ep杂化:一个s轨道与两个p轨道杂化形成三个等价轨道,常见于氮原子(如NH₃中的氮)。

杂化理论意义:解释分子几何构型与化学键性质的关系。

综上,"sp"在化学中主要指sp杂化类型,是理解分子结构与化学键的重要概念。