1.什么是轨道杂化？

简单说，就是大佬牺牲自己也要带带萌新（你人还怪好的哩！）。

某原子成键时，在键合原子的作用下，价层中若干个能级相近的原子轨道有可能改变原有的状态，混杂起来并重新组合成一组有利于成键的新轨道，称为杂化轨道。

在形成分子的过程中，由于原子间的相互影响，在单个原子能量相近的两个电子亚层中，能量较低的一个或多个电子会激发进入能量较高的电子亚层中，即跃迁现象，此时，另外的一个或多个原来处于较高能量的电子亚层的电子释放一部分能量，使其所具有的能量减少与跃迁电子相同，这时，这些电子的轨道便混杂在一起，重新形成一个新的轨道，这就是杂化。

2.为什么要杂化？

假如我是原子

对于原子轨道来说，为了更好的成键。

杂化后原子轨道几何形状发生改变，电子云在某一方向会更加集中，更容易与其他原子完成最大重叠，更易成键，键能更高。

假如我是分子

对于分子体系来说，为了更稳定。

这个世界的底层运行规律就是慢慢变懒（低能量，稳定状态），所以，为什么杂化，因为他懒啊！当分子内的轨道完成杂化，原子间的电子云达到最大重叠，相比杂化前，电子的可活动空间明显变小。

为什么会这样，因为能量低了。相比杂化之前整个体系的能量低了，能量低了电子就不愿意动了，不活泼了，也不想出去玩了，活动空间就变小了；也不爱激动了，对外界刺激也就没有那么敏感了，也就真的稳定了（这个理解角度在分析机理时帮过我很多次，实名感谢！）。

3.怎么杂化？

杂化过程并不是原子先将轨道杂化好再与另一个原子成键（虽然我们经常这样分析机理），是当两个原子间形成化学键时，出现电子云的转移，两个原子的电子云会重合在一起，然后集中分布在其中间形成分子轨道，电子云要经历重新分配，分布在两个原子的周围，电子云的几何形状发生改变，同时化学键生成。这个重新分配的过程就可以理解为轨道杂化的过程。

4.轨道杂化的特点

1. 只有在形成分子的成键过程中，中心原子中能量接近的原子轨道才会发生杂化，未成键原子不发生杂化。
2. 杂化轨道在成键时更有利于轨道间的重叠，即杂化轨道的成键能力比未杂化的原子轨道的成键能力增强，形成的化学键的键能大。
3. 杂化所形成的杂化轨道的数目等于参加杂化的原子轨道的数目。
4. 杂化轨道的空间构型取决于中心原子的杂化类型。

5.常见杂化举例

sp杂化轨道：是1个s轨道与1个p轨道杂化形成2个sp杂化轨道。两个sp杂化轨道的夹角为180º，空间构型：直线型分子。

SP2杂化轨道：是一个原子的1个S轨道和2个P轨道之间进行杂化，形成3个SP2杂化轨道。3个SP2杂化轨道的夹角为120°，sp2杂化形成平面三角形结构分子。

SP3杂化轨道：是一个原子的1个S轨道和3个P轨道之间进行杂化，形成4个SP3杂化轨道。4个SP3杂化轨道互成109.5°角，sp3杂化形成正四面体结构分子。

6.杂化方式判断

先整一个公式法

当价层电子对数=2时，SP杂化；

当价层电子对数=3时，SP2杂化；

当价层电子对数=4时，SP3杂化。

举个栗子+举个栗子

以NH3为例，中心原子主族序数5，σ键3，π键0，形式电荷0，价层电子对数4，SP3杂化。

以吡啶中的N为例，中心原子主族序数5，σ键2，π键1，形式电荷0，价层电子对数3，SP2杂化。

再说几句废话

对于有机化学来说，这个公式可有可无，有机一共就那么几个元素，碳氢氧氮磷硫，平时的积累和交流，或者看看其他人分享的资料，很快就掌握了这么几种杂化，基本能做到大多数杂化一眼看出，特殊情况特殊分析。

7.轨道杂化理论的局限性

杂化轨道理论常常用于解释简单的成键形式，但也仅仅用于解释简单的成键形式，而对于成键方式复杂的化合物则无能为力。所以，轨道杂化只是化学的基础理论，存在一定的局限性，但它仍然能为我们分析问题提供很好的思路和工具，也是分子轨道，前线轨道等理论的前置条件，还是值得花时间学习一下的。