关于sp2sp3杂化的问题（一）比如NO2-分子中心N应该是6电子采取sp2杂化那应该是（1）N给每个N-Oσ键提供2个电子每个氧的3个p轨道中的一个和O-N—O平面垂直的p轨道和N的空轨道形成4电子3

Question

关于sp2 sp3杂化的问题
（一）比如 NO2-分子 中心N应该是6电子 采取sp2杂化 那应该是
（1）N给每个N-O σ键提供2个电子 每个氧的3个p轨道中的一个和O-N—O平面垂直的p轨道 和N的空轨道形成4电子3原子大π键?
（2） N-O各出一个电子形成σ键 各处一个电子形成π键 2个π键共轭形成4-3大π键?
这2个有区别吗?如果有区别 哪个对?
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（二） 怎么判断ClO2的杂化类型?
我当时想的是 Cl 7/2=3.5 进到4 等于是2个cl-O sigma键 1个单电子 1对电子 共4个轨道 和O应该是双键 所以还有2个π键 这样的话sp3杂化的分子 是不能有平行P轨道的?那那个5电子3轨道π键是怎么形成的.

Answer 1

(一) 首先要说明,这个问题没有实际意义,所谓配位键还是共价键都只是为了能解释问题,事实上那些电子根本没有什么从属关系,不可能说什么哪个电子是属于哪个原子的,个人比较推崇分子轨道.
如果一定要说,目前普遍得到认可的说法是N sp2杂化,N用两个sp2轨道和每个O都形成1+1的σ键,另一个sp2轨道里有一个单电子(可以解释它容易二聚),垂直的p轨道内有2个电子,和两个O的平行p轨道内的各1个电子形成π34
所以你的两个说法似乎都有问题,第二个尤其不靠谱,N怎么可能同时成两个π键
(二)首先,按照VSEPR的理论似乎应该是sp3杂化,但这只是理论,理论总会有例外,必须以实际情况为准,实际测得ClO2的键角是117度多,可以认为是sp2杂化,没什么好多说的.
其次,一定要解释大π键的话,π35肯定是没错的,2008全国化学竞赛初赛的原题就有.可以这么理解:Cl和一个O形成2+2双键,Cl再给另一个O配位一对电子,第三个sp2轨道内填一对电子.这样,Cl的垂直p轨道内有一个电子,两个氧的平行p轨道内各有2个电子,形成π35.
以上是我个人的解释,如果有疑义我们可以再讨论.