只有能量相近的轨道才能形成杂化吗?类似于三价铁离子的sp3d2杂化中,3d能量比4s大比4p小,5s能量比4p大比4d小,4s,4p,4d轨道的能量明明不相近,为什么能形成4s,4p,4d的sp3d2杂化?还有铂离子,六水合铜

Question

只有能量相近的轨道才能形成杂化吗?
类似于三价铁离子的sp3d2杂化中,3d能量比4s大比4p小,5s能量比4p大比4d小,4s,4p,4d轨道的能量明明不相近,为什么能形成4s,4p,4d的sp3d2杂化?
还有铂离子,六水合铜离子等大量过渡金属的配离子都是形成sp^xd^y杂化.可是过渡金属的ns,np,nd轨道能量大多数不相近不相邻,为什么能形成杂化?

Answer 1

应该说你这个问题还是思考了很多东西的.
要注意的就是,毕竟内轨杂化还是外轨杂化是可以根据实验数据得出来的,所以所有的说法也只能是根据已有事实做出比较贴切的解释而已.
确实是能量相近的轨道比较容易杂化.
不过离子的轨道能量并不和原子一样.原子的能量轨道是3d大于4s,但是离子就不一样了.
例如Ca原子 20个电子 3d0 4s2 Ti2+ 也是20个电子 确是 3d2 4s0
根据徐光宪的思路,原子的能量高低可以用n+0.7l比较 离子要用n+0.4l来比较
所以离子中 3d 结果是3.8 4s结果是4.0 4p是4.4 4d是4.8
不难看出 3d4s4p 可以杂化 4s4p4d也比较接近 也可以杂化.