sp3d2雜化(英語:sp3d2 hybridization)是指一個原子同一電子層內由一個ns軌道、三個np軌道和兩個nd軌道發生生雜化的過程。原子發生sp3d2雜化後,上述ns、np和nd軌道便會轉化成為六個軌道,稱為「sp3d2雜化軌道」。六個sp3d2雜化軌道分別存在於兩個平面上,其中,位於水平面的四個雜化兩兩之間的夾角皆為90°,另有兩個雜化軌道位於軸向平面、對稱地分布於水平面兩側。一般認為sp3d2雜化的水平雜化軌道是由s、px、py和dx²-z²軌道組成的,而軸向雜化軌道則由pz和d組成。sp3d2雜化一般發生在分子形成過程中。雜化過程中,能量相近的d軌道、s軌道和p軌道發生疊加,不同類型的原子軌道重新分配能量並調整方向。

sp3d2雜化
sp3d2雜化後的電子軌道排布
(以鐵元素為例)
參與sp3d2雜化的原子軌道
s軌道1個
p軌道3個
d軌道2個
含有採用sp3d2雜化原子的分子離子[1]
SSF6
Cr[Cr(H2O)6]2+
Mn[Mn(H2O)6]2+、[MnF6]4−
Fe[FeF6]3−、[Fe(SCN)6]3−
Co[Co(NH3)6]2+、[CoF6]3−
Ni[Ni(H2O)6]2+、[Ni(NH3)6]2+
Cu[Cu(NH3)6]2+、[Cu(H2O)6]2+
Pt[PtF6]4−
其他ClF5、[InCl6]3−XeF4

以[FeF6]3−中的離子(Fe3+)為例:處於基態的Fe3+電子排布式為:[Ar]3d5)的一個空的4s軌道、三個空的4p軌道和兩個空的4d軌道進行sp3d2雜化,形成六個sp3d2雜化軌道。該過程中鐵離子的軌道排布變化情況如下圖所示(圖中灰色的配位電子對由6個氟離子提供):

參考文獻

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  1. ^ Orbital Hybridization and Electronic Geometry on Central Atom (PDF). Models for Covalent Bonding. [2012-01-31]. (原始內容 (PDF)存檔於2012-09-17) (英語).