甲烷分子中的碳原子是sp3雜化,同一原子内由1個ns軌道和3個np軌道參與的雜化稱為sp3雜化,所形成的4個雜化軌道稱sp3雜化軌道。各含有1/4的s成分和3/4的p成分,雜化軌道間的夾角為109°28',空間構型為正四面體。sp3軌道雜化是基于軌道雜化理論的一個重要分支,是一種比較常見的軌道雜化方式。
sp3雜化一般發生在分子形成過程中。雜化發生後,原子最外層s軌道中的一個電子被激發至p軌道,使将要發生雜化的原子進入激發态;之後,該層的s軌道與三個p軌道發生雜化。此過程中,能量相近的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并調整方向,形成4個等價的sp3軌道。
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