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47 关系: 原子轨道,三甲基胂,丙矽烷,价键理论,價帶,四氟化汞,硫氰酸鐵,碳纳米管,碳负离子,磁阻效应,炔烃,甲烷,电子云,电子排布,电负性,相对论量子化学,D2sp2杂化,D2sp3杂化,D3sp3杂化,D3sp杂化,D4sp3杂化,D4sp杂化,D軌域,Dsp2杂化,Dsp3杂化,Dsp杂化,诱导效应,赫巴德模型,钻穿效应,量子力學入門,配位场理论,離域電子,G軌域,Π軌域,Σ軌域,Φ軌域,Δ軌域,P軌域,Sp2d杂化,Sp2杂化,Sp3d2杂化,Sp3d杂化,Sp3杂化,Sp杂化,Uts,惰性电子对效应,12族元素。
原子轨道
原子軌域(atomorbital;atomic orbital),又稱軌態,是以數學函數描述原子中電子似波行為陳藝菁、張祖辛,,國科會高瞻計畫資源平台。2010年12月11日查閱。。此波函數可用來計算在原子核外的特定空間中,找到原子中電子的機率,並指出電子在三維空間中的可能位置。「軌域」便是指在波函數界定下,電子在--空間出現機率較大的區域。具體而言,原子軌域是在環繞著一個原子的許多電子(電子雲)中,個別電子可能的量子態,並以軌域波函數描述。 現今普遍公認的原子結構是波耳氫原子模型:電子像行星,繞著原子核(太陽)運行。然而,電子不能被視為形狀固定的固體粒子,原子軌域也不像行星的橢圓形軌道。更精確的比喻應是,大範圍且形狀特殊的「大氣」(電子),分布於極小的星球(原子核)四周。只有原子中存在唯一電子時,原子軌域才能精準符合「大氣」的形狀。當原子中有越來越多電子時,電子越傾向均勻分布在原子核四周的空間體積中,因此「電子雲」越傾向分布在特定球形區域內(區域內電子出現機率較高)。 在原子物理學的運算中,複雜的電子函數常被簡化成較容易的原子軌域函數組合。雖然多電子原子的電子並不能以「一或二個電子之原子軌域」的理想圖像解釋,它的波函數仍可以分解成原子軌域函數組合,以原子軌域理論進行分析;就像在某種意義上,由多電子原子組成的電子雲在一定程度上仍是以原子軌域「構成」,每個原子軌域內只含一或二個電子。.
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三甲基胂
三甲基胂(Trimethylarsine,简称TMA)是一种分子式为(CH3)3As(常缩写为AsMe3)的有机砷化合物。它是胂的衍生物,且是最简单的三烷基胂,具有类似大蒜的气味。早在1854年人们已经发现了这种化合物。.
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丙矽烷
在化學中,丙矽烷是一種分子結構有三個矽原子的矽烷烴,其化學式為,在常溫常壓下為無色易自燃液體,於1916年被卡羅爾·伯斯基和發現,是丙烷的矽類似物,但由於不含碳,因此不是有機化合物。.
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价键理论
价键理论(Valence bond theory,VB理论)是一种获得薛定谔方程近似解的处理方法,又称为电子配对法。价键理论与分子轨道理论是研究分子体系的两种量子力学方法。它是历史上最早发展起来的处理多个化学键分子的量子力学理论。价键理论主要描述分子中的共价键及共价结合,核心思想是电子配对形成定域化学键。.
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價帶
在固体中,价带(valence band)是指绝对零度中电子最高能量的区域,右图最上面的灰色长条区域即为价带。.
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四氟化汞
四氟化汞是一种近期才合成的无机化合物,化学式为HgF4,它是化学家发现的一种汞的+4氧化态化合物。汞与其他IIB族元素(锌和镉)一样都具有ns2(n-1)d10的价电子构型,它们通常只用s轨道参与形成化学键。这意味着通常汞的最高氧化态为+2,正因为这样,汞通常被认为是后过渡元素而不是普通的过渡元素。.
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硫氰酸鐵
硫氰酸铁,分子式一般用Fe(SCN)3 表示,又稱硫氰化铁。硫氰酸铁是血红色配合物,可溶于水。.
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碳纳米管
--(Carbon Nanotube,縮寫CNT)是在1991年1月由日本筑波NEC实验室的物理学家饭岛澄男使用高分辨透射电子显微镜从电弧法生产的碳纤维中发现的。它是一种管状的碳分子,管上每个碳原子采取sp2杂化,相互之间以碳-碳σ键结合起来,形成由六边形组成的蜂窝状结构作为碳纳米管的骨架。每个碳原子上未参与杂化的一对p电子相互之间形成跨越整个碳纳米管的共轭π电子云。按照管子的层数不同,分为单壁碳纳米管和多壁碳纳米管。管子的半径方向非常细,只有纳米尺度,几万根碳纳米管并起来也只有一根头发丝宽,碳纳米管的名称也因此而来。而在轴向则可长达数十到数百微米。 碳纳米管不总是笔直的,局部可能出现凹凸的现象,这是由于在六边形结构中混杂了五边形和七边形。出现五边形的地方,由于张力的关系导致碳纳米管向外凸出。如果五边形恰好出现在碳纳米管的顶端,就形成碳纳米管的封口。出现七边形的地方碳纳米管则向内凹进。.
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碳负离子
碳负离子(Carbanion),又叫碳陰離子,指的是含有一个连有三个基团,并且带有一对孤对电子的碳。碳负离子带有一个孤立负电荷,通常是三角椎體构型,其中孤对电子占一个sp3混成轨道。形式上,碳陰離子是含碳酸的共軛鹼: 上式的B表示鹼。而碳陰離子在有機反應中扮演中間物的角色。.
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磁阻效应
磁阻效應(Magnetoresistance,簡稱MR)是指材料之電阻隨著外加磁場的變化而改變的效應,其物理量的定義,是在有無磁場下的電阻差除上原先電阻,用以代表電阻變化率。有多種可以稱為磁阻的效應:一些發生在大量非磁性金屬和半導體中,例如幾何磁阻,Shubnikov de Haas振盪或金屬中常見的正磁阻 。其他的效應發生在磁性金屬中,例如鐵磁體中的負磁阻或各向異性磁阻(AMR)。.
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炔烃
(alkyne)是一类有机化合物,属于不饱和烃。其官能团为碳-碳三键(-C≡C-)。通式CnH2n-2,其中n為非1正整數。简单的炔烃化合物有乙炔(),丙炔()等。炔烃也被叫做电石气,电石气通常也被用来特指炔烃中最简单的乙炔。 炔字是新造字,左边的火取自“碳”字,表示可以燃烧;右边的夬取自“缺”字,表示氢原子数和化合价比烯烃更加缺少,意味着炔是烷(完整)和烯(稀少)的不饱和衍生物。「炔」的讀音同「缺」。.
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甲烷
烷(化學式:;英文:Methane),是結構最簡單的烷類,由一個碳原子以及四個氫原子組成。它是最簡單的烴類也是天然氣的主要成分。甲烷在地球上有很高的相對豐度,使之成為很有發展潜力的一種燃料,但在標準狀態下收集以及存儲氣態的甲烷是一個十分有挑戰性的課題。 在自然狀態下,甲烷可以在地底下或者海底找到,而大氣中也含有甲烷,這些甲烷稱為大氣甲烷。在原始大氣中,甲烷是主要成分之一。自1750年以來,地球大氣中的甲烷濃度增加了約150%,造成的全球暖化效應並佔總長壽命輻射以及全球所有溫室氣體的20%(不包括水蒸氣)。在太空中,不少星體的表面和大氣中也有甲烷。 甲烷的結構是由一個碳和四個氫原子透過sp3混成的方式化合而成,並且是所有烴類物質中,含碳量最小,且含氫量最大的碳氫化合物,因此甲烷分子的分子結構是一個正四面體的結構,碳大約位於該正四面體的幾何中心,氫位於其四個頂點,且四個碳氫鍵的鍵的鍵角相等、鍵長等長。標準狀態下的甲烷是一種無色無味的氣體。一些有機物在缺氧情況下分解時所產生的沼氣其實就是甲烷。.
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电子云
电子云是物理学中原子结构-电子云模型所衍生的一个概念,意在以几率描述电子的方位,而非像先前的轨道模型来描述电子运动的轨迹。 电子在原子核外很小的空间内作高速运动,其运动规律跟一般物体不同,它没有明确的-zh-hans:轨道; zh-hant:軌道;-。根据量子力学中的测不准原理,我们不可能同时准确地测定出电子在某一时刻所处的位置和运动速度,也不能描画出它的运动轨迹。因此,人们常用一种能够表示电子在一定时间内在核外空间各处出现机会的模型来描述电子在核外的的运动。在这个模型中,某个点附近的密度表示电子在该处出现的机会的大小。密度大的地方,表明电子在核外空间单位体积内出现的机会多;反之,则表明电子出现的机会少。由于这个模型很像在原子核外有一层疏密不等的“云”,所以,人们形象地称之为“电子云”。 电子云对应的是原子电子轨道,是解薛定谔方程的结果。 薛定谔方程的解称为“波函数”,又称“轨道”,表示的是电子在该空间范围出现的概率,而不应该理解为电子在空间中的运动轨迹。 其中有四個量子數: 主量子数n n.
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电子排布
電子排序,即電子組態,亦即電子構型,指電子在原子、分子或其他物理結構中的每一層電子層上的排序及排列形態。 正如其他基本粒子,電子遵從量子物理學,而不是一般的經典物理學;電子也因此有波粒二象性。而且,根據量子物理學中的《哥本哈根詮釋》,任一特定電子的確實位置是不會知道的(軌域及軌跡放到一旁不計),直至偵測活動進行使電子被偵測到。在空間中,該測量將會檢測的電子在某一特定點的概率,和在這一點上的波函數的絕對值的平方成正比。 電子能夠由發射或吸收一個量子的能量從一個能級跃迁到另一個能級,其形式是一個光子。由於泡利不相容原理,沒有兩個以上的電子可以存在於某個原子軌域(軌域不等於電子層);因此,一個電子只可跨越到另有空缺位置的軌域。 知道不同的原子的電子構型有助了解元素週期表中的元素的結構。這個概念也有用於描述約束原子的多個化學鍵。在散裝物料的研究中這一理念可以說明激光器和半導體的奇特性能。.
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电负性
电负性(electron negativity,簡寫EN),也譯作離子性、負電性及陰電性,是综合考虑了电离能和电子亲合能,首先由莱纳斯·鲍林于1932年提出。它以一组数值的相对大小表示元素原子在分子中对成键电子的吸引能力,称为相对电负性,简称电负性。元素电负性数值越大,原子在形成化学键时对成键电子的吸引力越强。.
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相对论量子化学
对论量子化学是指同時使用量子化学和相对论力学来解释元素的性质与结构的方法,特别是對於元素周期表中的重元素。 早期量子力学的发展并不考虑相对论的影响,因此人們通常认为“相对论效应”是指由于计算没有考虑相对论而与真实值產生差异或甚至矛盾。本文中的重元素指的是元素周期表中原子序数较大的元素。由於質量較大的緣故,相对论对它们的影响是不可忽略的。典型的重元素包括镧系元素和锕系元素等。 在化学中,相对论效应可以视为非相对论理论的微扰或微小修正,这可以从薛定谔方程推导获得。这些修正对原子中不同原子轨道上的电子具有不同的影响,这取决于这些电子的速度与光速的相对差别。相对论效应在重元素更加显著,这是由于只有这些元素中的电子速度能与光速相比拟。.
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D2sp2杂化
d2sp2杂化(d2sp2 hybridization)是指一个原子内的两个n-1d轨道、一个ns轨道和两个np轨道发生杂化的过程。原子发生d2sp2杂化后,上述n-1d轨道、ns轨道和np轨道便会转化成为五个杂化轨道,称为“d2sp2杂化轨道”。五个d2sp2杂化轨道分别存在于两个平面上,其中,位于水平面的四个杂化两两之间的夹角皆为90°,另有一个杂化轨道位于轴向平面、垂直于其余四个杂化轨道。一般认为d2sp2杂化的水平杂化轨道是由dx²-z²、s、px和py轨道组成的,而轴向杂化轨道则由dz²和pz组成。d2sp2杂化一般发生在分子形成过程中。杂化过程中,能量相近的d轨道、s轨道和p轨道发生叠加,不同类型的原子轨道重新分配能量并调整方向。.
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D2sp3杂化
d2sp3杂化(d2sp3 hybridization)是指一个原子同一电子层内由两个n-1d轨道、一个ns轨道和三个np轨道发生生杂化的过程。原子发生d2sp3杂化后,上述n-1d、ns和np轨道便会转化成为六个轨道,称为“d2sp3杂化轨道”。六个d2sp3杂化轨道分别存在于两个平面上,其中,位于水平面的四个杂化两两之间的夹角皆为90°,另有两个杂化轨道位于轴向平面、对称地分布于水平面两侧。一般认为d2sp3杂化的水平杂化轨道是由dx²-z²、s、px和py轨道组成的,而轴向杂化轨道则由dz²和pz组成。d2sp3杂化一般发生在分子形成过程中。杂化过程中,能量相近的d轨道、s轨道和p轨道发生叠加,不同类型的原子轨道重新分配能量并调整方向。 以3−中的铁离子(Fe3+)为例:处于基态的Fe3+(电子排布式为:3d5)的3d电子发生重排(两个3d电子发生d-d跃迁,由eg轨道进入t2g轨道)。然后,两个空的3d轨道、一个空的4s轨道和三个空的4p轨道进行d2sp3杂化,形成六个d2sp3杂化轨道。该过程中铁离子的轨道排布变化情况如下图所示(图中灰色的配位电子对由6个氰酸根离子提供):.
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D3sp3杂化
d3sp3杂化(d3sp3 hybridization)是指一个原子由三个n-1d轨道、一个ns轨道和三个np轨道发生生杂化的过程。原子发生d3sp3杂化后,上述n-1d、ns和np轨道便会转化成为七个轨道,称为“d3sp3杂化轨道”。七个d3sp3杂化轨道分别存在于两个平面上,其中,位于水平面的五个杂化两两之间的夹角皆为36°,另有两个杂化轨道位于轴向平面、对称地分布于水平面两侧。杂化过程中,能量相近的d轨道、s轨道和p轨道发生叠加,不同类型的原子轨道重新分配能量并调整方向。.
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D3sp杂化
d3sp杂化(d3sp hybridization)是指一个原子内的三个n-1d轨道、一个ns轨道和一个np轨道发生杂化的过程。原子发生d3sp杂化后,上述n-1d轨道、ns轨道和np轨道便会转化成为五个杂化轨道,称为“d3sp杂化轨道”。五个d3sp杂化轨道分别存在于两个平面上,其中,位于水平面的三个杂化两两之间的夹角皆为120°,另有两个杂化轨道位于轴向平面、对称地分布于水平平面两侧。一般认为d3sp杂化的水平杂化轨道是由dxy、dx²-y²和s轨道组成的,轴向杂化轨道由dz²和pz组成。d3sp杂化一般发生在分子形成过程中。杂化过程中,能量相近的d轨道、s轨道和p轨道发生叠加,不同类型的原子轨道重新分配能量并调整方向。.
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D4sp3杂化
d4sp3杂化(d4sp3 hybridization)是指一个原子由四个(n-1)d轨道、一个ns轨道和三个np轨道发生杂化的过程。原子发生d4sp3杂化后,上述(n-1)d、ns和np轨道便会转化成为八个轨道,称为“d4sp3杂化轨道”。八个d4sp3杂化轨道呈四角反棱柱形,各轨道的对称轴之间的夹角大约为73.4°、77.4°。杂化过程中,能量相近的d轨道、s轨道和p轨道发生叠加,不同类型的原子轨道重新分配能量并调整方向。.
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D4sp杂化
d4sp杂化(d4sp hybridization)是指一个原子内的四个n-1d轨道、一个ns轨道和一个np轨道发生杂化的过程。原子发生d4sp杂化后,上述n-1d轨道、ns轨道和np轨道便会转化成为六个杂化轨道,称为“d4sp杂化轨道”。六个d4sp杂化轨道对称地分布于水平面两侧,每侧的三个轨道的对称轴呈正三棱锥形,整体空间构型为正三棱柱。杂化过程中,能量相近的d轨道、s轨道和p轨道发生叠加,不同类型的原子轨道重新分配能量并调整方向。.
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D軌域
由上而下為3d、4d、5d、6d軌域的立體模型 在化學與原子物理學中,d軌域(d orbital)是一種原子軌域,其角量子數為2,磁量子數可以為0、±1、±2,且每個殼層裡有五個d軌域,共可容下10個電子。 d軌域是很常見的軌域,大部分的過渡金屬的價軌域都是d軌域,在同一個主量子數中,d軌域是能量第三低的軌域,比s軌域與p軌域來的高,由於能階交錯,若以週期的角度來看,第4、5週期中,在價殼層中的d軌域能量很低,僅次於同一個價殼層中的s軌域。但第六週期出現能量更低的f軌域。 另外,d軌域可以和s軌域與p軌域發生混成形成dsp混成軌域。.
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Dsp2杂化
dsp2杂化(dsp2 hybridization)是指一个原子内的一个n-1d轨道、一个ns轨道和两个np轨道发生杂化的过程。原子发生dsp2杂化后,上述n-1d轨道、ns轨道和np轨道便会转化成为四个等价的杂化轨道,称为“dsp2杂化轨道”。四个dsp2杂化轨道存在于同一平面上,且对称轴两两之间的夹角相同,皆为90°,故dsp2杂化也称为“平面正方形杂化”。dsp2杂化一般发生在分子形成过程中。杂化过程中,能量相近的d轨道、s轨道和p轨道发生叠加,不同类型的原子轨道重新分配能量并调整方向。 一般只有过渡金属元素才能发生dsp2杂化。以2-中的二价铂离子(Pt2+)为例:处于基态的Pt2+(电子排布式为:4f145d8),它的一个空的5d轨道、一个空的6s轨道和两个空的6p轨道进行dsp2杂化,形成四个dsp2杂化轨道。该过程中Pt2+的轨道排布变化情况如下图所示(图中灰色的配位电子对由4个氯离子提供):.
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Dsp3杂化
dsp3杂化(dsp3 hybridization)是指一个原子内的一个n-1d轨道、一个ns轨道和三个np轨道发生杂化的过程。原子发生dsp3杂化后,上述n-1d轨道、ns轨道和np轨道便会转化成为五个杂化轨道,称为“dsp3杂化轨道”。五个dsp3杂化轨道分别存在于两个平面上,其中,位于水平面的三个杂化两两之间的夹角皆为120°,另有两个杂化轨道位于轴向平面、对称地分布于水平平面两侧。一般认为dsp3杂化的水平杂化轨道是由px、py和s轨道组成的,而轴向杂化轨道则同样由dz²和pz组成。因为dsp3杂化轨道与d3sp杂化轨道相似,两者常被等同看待。但dsp3杂化轨道的能量比较高,因此较不稳定。所以dsp3杂化可以转变为d3sp杂化。.
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Dsp杂化
dsp混成軌域是指d軌域、s軌域與p軌域發生混成所形成的軌域,依照各軌域主量子數的不同可以區分為下面幾種:.
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诱导效应
誘導效應,即因分子中原子或基團極性(电負性)不同而致使成键电子雲在原子链上向某一方向移动的效應。其本质是静电感應。电子雲偏向电负性较强的基团或原子(如氟)移动。 诱导效应的强弱程度可以通过测量偶极矩而得知,也可以通过比较相关取代羧酸的酸解离常数而大致估量。它随距离的增长而迅速下降,故一般情况下只需要考虑三根键的影响。诱导效应的另外一个特点是电子云是沿原子链移动或传递的,这一点与场效应不同。 诱导作用的大小一般以氢为标准进行比较:吸电子能力比氢强的基团或原子具吸电子诱导效应,用 −I 表示;给电子能力比氢强的基团或原子则具给电子诱导效应,用 +I 表示。 取代基的诱导效应强弱有如下规律:.
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赫巴德模型
赫巴德模型(Hubbard Model),是当代凝聚体物理学许多研究领域(磁性理论、近藤效应、分数量子霍尔效应等)的基本出发点。.
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钻穿效应
穿透效應(英語:penetration effect)是指在多电子原子中,由于主量子数n不同,电子雲分布状况不同,电子雲和电子雲间、电子雲和核电荷间的相互作用引起原子轨道能变化的能量效应。 例如:主量子数n相同的各个轨道中角量子数l小的轨道,如l.
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量子力學入門
量子力学(quantum mechanics;或称量子论)是描述微观物质(原子,亚原子粒子)行为的物理学理论,量子力学是我们理解除万有引力之外的所有基本力(电磁相互作用、强相互作用、弱相互作用)的基础。 量子力学是许多物理学分支的基础,包括电磁学、粒子物理、凝聚态物理以及宇宙学的部分内容。量子力学也是化学键理论、结构生物学以及电子学等学科的基础。 量子力學主要是用來描述微觀下的行為,所描述的粒子現象無法精確地以古典力學詮釋。例如:根據哥本哈根詮釋,一個粒子在被觀測之前,不具有任何物理性質,然而被觀測之後,依測量儀器而定,可能觀測到其粒子性質,也可能觀測到其波動性質,或者觀測到一部分粒子性質一部分波動性質,此即波粒二象性。 量子力学始于20世纪初马克斯·普朗克和尼尔斯·玻尔的开创性工作,马克斯·玻恩于1924年创造了“量子力学”一词。因其成功的解释了经典力学无法解释的实验现象,并精确地预言了此后的一些发现,物理学界开始广泛接受这个新理论。量子力学早期的一个主要成就是成功地解释了波粒二象性,此术语源于亚原子粒子同时表现出粒子和波的特性。.
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配位场理论
配位场理论(Ligand field theory,首字母缩略字:LFT)是晶体场理论和分子轨道理论的结合,用以解释配位化合物中的成键情况。 与晶体场理论不同的是,配位场理论考虑配体与中心原子之间一定程度的共价键合,可以解释晶体场理论无法解释的光谱化学序列等现象。一般LFT选取的模型都为八面体构型,即六个配体沿坐标轴正负指向中心原子,以方便理解。.
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離域電子
離域電子(delocalized electron),也称游離電子,是在分子、離子或固體金屬中不止與單一原子或單一共價鍵有關係的電子。 游離電子包含在分子軌道中,延伸到幾個相鄰的原子。一般来讲,離域電子存在于共轭系統和化合物中。人們漸漸地了解到,σ鍵中的電子也會游離。例如甲烷中的成键電子是由五個原子共享的。更多细节详见分子軌道理論。.
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G軌域
在化學與原子物理學中,g軌域(g orbital)是一種原子軌域,其角量子數為4,其磁量子數可以為0、±1、±2、±3、±4,且每個殼層裡中有9個g軌域,gz4、gxz3、gyz3、gxyz2、gz2(x2-y2)、gx3z、gy3z、gx4+y4、gxy(x2-y2),有三種形狀,且方向不同,每個可以容納2個電子,因此,g軌域共可以容納18個電子。 由於目前尚未發現第八週期元素,因此在已知的元素中,g軌域只存在於激發態的原子中。.
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Π軌域
在化學與原子物理學中,π軌域(π orbital)是一種分子軌域。是形成π鍵後所產生的分子軌域。π軌域是一種由軌域並肩重疊後所形成的新軌域。.
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Σ軌域
在化學與原子物理學中,σ軌域(σ orbital、sigma orbital)是一種分子軌域。是形成σ鍵後所產生的分子軌域。 σ軌域是一種由軌域端對端重疊所形成的新軌域。重疊的軌域可以是s軌域如H2,也可以是p軌域,如F2。.
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Φ軌域
在化學與原子物理學中,φ軌域(φ orbital, Phi orbital)是一種分子軌域。是形成φ鍵後所產生的分子軌域。φ軌域是一種由f軌域六重交疊而成所形成的新軌域。.
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Δ軌域
在化學與原子物理學中,δ軌域(δ orbital, delta orbital)是一種分子軌域。是形成δ鍵後所產生的分子軌域。δ軌域是一種由d軌域四重交疊而成所形成的新軌域。 δ軌域會出現在已經形成δ鍵的化合物中,而已經形成δ鍵的化合物多半是有機金屬化合物中,尤其是釕、鉬和錸所形成的化合物,因此,這些化合物中皆可以找到δ軌域。 除了δ軌域外,還有一些軌域也是面對面重疊後所形成的分子軌域,例如:φ軌域、γ軌域。.
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P軌域
由左而右為2p、3p、4p、5p、6p軌域的立體模型 在化學與原子物理學中,p軌域(p orbital)是一種原子軌域,其角量子數為1,其磁量子數可以為-1、0或+1,且每個殼層裡中有三個p軌域,Px、Py、Pz,形狀皆相同但方向不同,每個可以容納2個電子,因此,p軌域共可以容納6個電子。 p軌域是一個很穩定的軌域,其穩定性僅次於s軌域,為能量第二低的軌域,另外由於能階交錯,若以週期的角度來看,p軌域是能量最高的軌域,也是最後填滿的軌域,其電子出現機率密度的形象是啞鈴形,呈線性對稱,換句話說,p軌域是一個雙啞鈴形或吊鐘形的軌域。.
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Sp2d杂化
sp2d杂化(sp2d hybridization)是指一个原子内的一个ns轨道、两个np轨道和一个nd轨道发生杂化的过程。原子发生sp2d杂化后,上述nd轨道、ns轨道和np轨道便会转化成为四个等价的杂化轨道,称为“sp2d杂化轨道”。四个sp2d杂化轨道存在于同一平面上,且对称轴两两之间的夹角相同,皆为90°。sp2d杂化一般发生在分子形成过程中。杂化过程中,能量相近的d轨道、s轨道和p轨道发生叠加,不同类型的原子轨道重新分配能量并调整方向。 一般只有过渡金属元素才能发生sp2d杂化,一些金属互化物中的部分原子也可以采取sp2d杂化形式。以2-中的二价钯离子(Pd2+)为例:处于基态的Pd2+(电子排布式为:4d8),它的一个空的5s轨道、两个空的5p轨道和一个空的5d轨道进行sp2d杂化,形成四个sp2d杂化轨道。该过程中Pd2+的轨道排布变化情况如下图所示(图中略去了出Pd2+价层未填满的4d轨道,灰色的配位电子对由4个氯离子提供):.
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Sp2杂化
sp2杂化(sp2 hybridization)是指一个原子同一电子层内由一个ns轨道和两个np轨道发生杂化的过程。原子发生sp2杂化后,上述ns轨道和np轨道便会转化成为三个等价的原子轨道,称为“sp2杂化轨道”。三个sp2杂化轨道的对称轴在同一条平面上,两两之间的夹角皆为120°。sp2杂化一般发生在分子形成过程中。杂化发生前,原子最外层s轨道中的一个电子被激发至p轨道,使将要发生杂化的原子进入激发态;之后,该层的s轨道与三个p轨道中的任意两个发生杂化。此过程中,能量相近的s轨道和p轨道发生叠加,不同类型的原子轨道重新分配能量并调整方向。 以硼原子为例,硼原子在成键时一般采用sp2杂化形式:处于基态的硼原子(电子排布式为:1s22s22p1)的一个2s电子激发至一个空的2p轨道上,使原子进入激发态(电子排布式为:1s22s12p2)。然后,一个2s轨道再和上述两个各填充了一个电子的2p轨道进行sp2杂化,形成三个sp2杂化轨道。该过程中硼原子的原子轨道排布变化情况如下图所示: 在有机化学中,碳原子与其他原子以双键连接时(如烯烃中的碳碳双键、醛和酮中的碳氧双键),碳原子均采用sp2杂化形式。.
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Sp3d2杂化
sp3d2杂化(sp3d2 hybridization)是指一个原子同一电子层内由一个ns轨道、三个np轨道和两个nd轨道发生生杂化的过程。原子发生sp3d2杂化后,上述ns、np和nd轨道便会转化成为六个轨道,称为“sp3d2杂化轨道”。六个sp3d2杂化轨道分别存在于两个平面上,其中,位于水平面的四个杂化两两之间的夹角皆为90°,另有两个杂化轨道位于轴向平面、对称地分布于水平面两侧。一般认为sp3d2杂化的水平杂化轨道是由s、px、py和dx²-z²轨道组成的,而轴向杂化轨道则由pz和dz²组成。sp3d2杂化一般发生在分子形成过程中。杂化过程中,能量相近的d轨道、s轨道和p轨道发生叠加,不同类型的原子轨道重新分配能量并调整方向。 以3−中的铁离子(Fe3+)为例:处于基态的Fe3+(电子排布式为:3d5)的一个空的4s轨道、三个空的4p轨道和两个空的4d轨道进行sp3d2杂化,形成六个sp3d2杂化轨道。该过程中铁离子的轨道排布变化情况如下图所示(图中灰色的配位电子对由6个氟离子提供):.
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Sp3d杂化
sp3d杂化(sp3d hybridization)是指一个原子内的一个ns轨道、三个np轨道和一个nd轨道发生杂化的过程。原子发生sp3d杂化后,上述ns轨道、np轨道和nd轨道便会转化成为五个杂化轨道,称为“sp3d杂化轨道”。五个sp3d杂化轨道分别存在于两个平面上,其中,位于水平面的三个杂化两两之间的夹角皆为120°,另有两个杂化轨道位于轴向平面、对称地分布于水平平面两侧。一般认为sp3d杂化的水平杂化轨道是由s、px和py轨道组成的,而轴向杂化轨道则由pz和dz²组成。 以AsF5的砷原子为例:处于基态的砷原子(电子排布式为:3d104s24p3)的一个4s电子激发至一个空的4d轨道上,使原子进入激发态(电子排布式为:4s14p34d1)。它的一个4s轨道、三个4p轨道和一个4d轨道进行sp3d杂化,形成五个sp3d杂化轨道。该过程中砷原子的轨道排布变化情况如下图所示:.
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Sp3杂化
sp3杂化(sp3 hybridization)是指一个原子同一电子层内由一个ns轨道和三个np轨道发生杂化的过程。原子发生sp3杂化后,上述ns轨道和np轨道便会转化成为四个等价的原子轨道,称为“sp3杂化轨道”。四个sp3杂化轨道的对称轴两两之间的夹角相同,皆为109°28'。sp3杂化一般发生在分子形成过程中。杂化发生前,原子最外层s轨道中的一个电子被激发至p轨道,使将要发生杂化的原子进入激发态;之后,该层的s轨道与三个p轨道发生杂化。此过程中,能量相近的s轨道和p轨道发生叠加,不同类型的原子轨道重新分配能量并调整方向。 以碳原子为例:处于基态的碳原子(电子排布式为:1s22s22p2)的一个2s电子激发至一个空的2p轨道上,使原子进入激发态(电子排布式为:1s22s12p3)。然后,一个2s轨道再和上述三个各填充了一个电子的2p轨道进行sp3杂化,形成四个sp3杂化轨道。该过程中碳原子的原子轨道排布变化情况如下图所示: 在有机化学中,碳原子与其他原子以单键连接时(如烷烃、环烷烃中的碳碳单键和碳氢单键等),碳原子均采用sp3杂化形式。.
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Sp杂化
sp杂化(sp hybridization)是指一个原子同一电子层内由一个ns轨道和一个np轨道发生杂化的过程。sp杂化是最简单的杂化形式。原子发生sp杂化后,上述ns轨道和一个np轨道便会转化成为两个等价的原子轨道,称为“sp杂化轨道”。两个sp杂化轨道的对称轴夹角为180°,在同一条直线上,故sp杂化也称为“直线型杂化”。sp杂化一般发生在分子形成过程中。杂化发生前,原子最外层s轨道中的一个电子被激发至p轨道,使将要发生杂化的原子进入激发态;之后,该层的s轨道与三个p轨道中的任意一个发生杂化。此过程中,能量相近的s轨道和p轨道发生叠加,不同类型的原子轨道重新分配能量。 以铍原子为例,铍原子在成键时一般采用sp杂化形式:处于基态的铍原子(电子排布式为:1s22s2)的一个2s电子激发至一个空的2p轨道上,成为激发态(电子排布式为:1s22s12p1)。然后,一个2s轨道再和上述填充了一个电子的2p轨道进行sp杂化,形成两个sp杂化轨道。该过程中铍原子的原子轨道排布变化情况如下图所示: 在有机化学中,碳原子与其他原子以三键连接时(如炔烃中的碳碳三键、腈中的碳氮三键),碳原子均采用sp杂化形式。因为sp杂化产生的键角DCCC为180°,在分子中形成了直线型的区域,使炔烃分子能排列得更加整齐、紧密,这是炔烃熔点较烯烃、烷烃高的原因之一。.
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Uts
Uts(英語:Untriseptium,化學符號為Uts)是一種尚未被發現的化學元素,原子序數是137。根據模型,其在元素週期表中排列在第8周期、g區。 Uts的研究多半是在討論週期表可能的終點,1948年時,理查德·費曼指出了現有理論在137號元素之後可能出現的悖論,也因此在部分非正式場合中會以費曼的名字來稱呼這個元素。 Uts目前尚未有人成功合成,也無法確定其原子核是否能存在,因為原子核滴线的不穩定性可能意味著周期表將在穩定島後不遠之處結束。根據現有理論,僅能確定其不會存在任何穩定的同位素。.
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惰性电子对效应
惰性電子對效應是在p區元素化合物中最外層s層電子保持非電離或非分享狀態(即不產生鍵合)之傾向。惰性電子對效應與第III,IV,V,VI族元素最大可能氧化态減去二之氧化價穩定性沿族而下上升之趨向有關。「惰性电子对」一名於一九二七年由西奇威克(Nevil Sidgwick)首先提出。 在第III族中,一價的鉈是穩定的,而三價的鉈則相對活泼而少见。三价铊具有强氧化性,容易被还原为一价铊。一價化合物之穩定性沿族而下而上升。三價化合物之穩定性則沿族而下而下降。沿族而下,第III族元素愈向不易表现出高化合价。 在第IV族,第V族,第VI族元素中亦有類似傾向。在第IV族中,二價化合物之穩定性沿族而下而上升。四價化合物之穩定性則沿族而下而下降。 二氧化铅不穩定,是非常强的氧化剂,能把盐酸氧化成氯气,能把锰离子氧化成高锰酸根离子,而一氧化铅则比二氧化铅稳定。三氯化铊和四氯化铅,而四溴化铅和四碘化铅在常温下根本就不存在。 其原因可以由“相对论性效应”解释。实质是指核电荷数较大的原子,其1s层电子收到核强烈吸引,被迫在很靠近核的附近高速运动,而由于相对论效应,电子的质量增加,进而导致了1s轨道的收缩。而本身s轨道存在穿透效应, 6s轨道也受到影响而收缩。因此6s层电子出现的反常的惰性。.
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12族元素
12族元素是在元素周期表中第12族的一系列元素,它包括锌、镉、汞和鎶四个过渡金属,位铜族元素和硼族元素之间。与其它族的过渡金属相比12族的元素的熔点和沸点比较低,而且在族内原子序数越高,其熔点和沸点越低。比如汞在室温下是液态的。 这个族的元素的低熔点(尤其是汞)在于其电子排布及相对论效应。汞的电子排布是 4d10 4f14 5s2 5p6 5d10 6s2。最外的球状的電子層6s已经满了,而且由于相对论的效应这个层离原子核的距离比较近。其原因在于汞本身的原子序数已经比较高了,因此其原子核的正电荷比较高,这使得汞的电子层中的电子的运动非常快。快到在计算其运动时必须顾及到狭义相对论的现象,其质量增高,导致s轨道的大小和能量降低。 这两个效应的结果是汞的外电子层被束缚得比较紧,因此汞原子间无法形成非常强的金属键。其结果是一种在室温下液态的金属。由于汞的外层电子的惰性汞蒸汽具有惰性气体的特征。.
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