题目

在书上看到一句话“CO2中C以sp杂化轨道分别与两个O的p轨道以σ键结合,还有两个离域的键.”
问一下离域的键是什么?还有C是怎样杂化的,为什么不是sp3杂化

提问时间：2020-07-24

答案

二氧化碳的结构,碳原子居中,两个氧原子在两边分别以双键和碳原子相连,三个原子在同一条直线上.
碳原子sp杂化,即一个2s轨道和一个2p轨道杂化成两个sp杂化轨道,这两个杂化轨道在同一直线上.我们假设它在x轴方向.那么这两个sp杂化轨道会分别和两个氧原子的2px轨道形成σ键,这是两个碳氧单键.
碳原子还剩两个2p轨道,这两个轨道应该分别与sp杂化轨道的直线（x轴）垂直,而且这两个2p轨道也相互垂直.它们的方向分别在y轴和z轴上.
y轴上的碳原子的2p轨道与其中一个氧原子（假设为左面的氧原子）的2py轨道侧面重叠形成π键（一个离域的键）,加上刚才说的σ键,就是左边的碳氧双键.
z轴上的碳原子的2p轨道与其中一个氧原子（假设为右面的氧原子）的2pz轨道侧面重叠形成π键（又一个离域的键）,加上刚才说的σ键,就是右边的碳氧双键.
sp3杂化轨道的方向指向正四面体的四个顶点,从方向上难于很好地与旁边氧原子的2p轨道侧面重叠生成π键.一般只在生成π键,都不会是sp3杂化.