sp3が1×2s 3×2p spが1×2s 1×2pとは何を表してますか？

これらの意味を教えてください
sp sp2 sp3とはなんですか

No.1 回答者： むらさめ 回答日時： 2020/10/17 11:29

sp sp2 sp3　は混成軌道のこと。

有機化学で主に考えるのは、周期表の第2周期の窒素Nや炭素Cの混成軌道について。
無機では遷移金属も混成軌道の考えがあるが、混成軌道が少し違う。

K殻は、1s軌道に2個電子が入り閉殻となる。この状態の元素はヘリウムHeで18族元素。
L核は、さらに2s軌道に2個、2p軌道に6個まで入るが、窒素や炭素では、s軌道とd軌道が混じり合いエネルギー的に安定するので混成軌道を作る時が多い。
メタンCH4などに代表されるようにsp3混成軌道を作り、炭素の共有結合の腕が等価な4つになるのはこのため。

本当なら、量子力学を元にした量子化学の分野で理論が構築されているが、物理学の領域になってしまうのと、計算が複雑なため、スーパーコンピューターが必要になり、私の学生時代は近似計算しかできなかった。

↓参考まで、Wikiの混成軌道のページです。波動関数で解くのは化学の領域ではなく物理の領域というのが判る。が、混成軌道が存在していることを理解しておくのは有機化学では重要です。

https://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%B7%B7%E6%88%90 …

ネットで　混成軌道　と検索すると沢山解説サイトや動画があるので、幾つか、ざっとでいいので観ておいて、こんなものかと頭に入れておくのが良いと思います。