✔ 最佳答案
0.
下次把問題分開. 二千字未必夠解釋六七個問題; 寫的讀的都辛苦.
1.
簡單來說, 是一個原子與多於一個其他原子鍵合時 (例: OH2, NH3, CH4, PCl5, SF6...), 為形容中心原子的電子軌域與其他軌域的互動, 而產生出來的描述.
所謂的"混成", 是通過計算各個電子軌域的波動方程(wave function, 可以描述特定軌域的能階及形狀) 的(數學) 和/差, 描繪出新造成的混成軌域的能量及形狀.
混成前後, 軌域的數量不變; 但原本能階不同的軌域在混成後, 能階及形狀會變一樣.
舉個例, CH4 的C 未鍵合時有2s (一組電子對) 及三個2p (兩個未成對電子; 有一個軌域沒電子) .
進行混成前, 2s 其中一個原子要受激 (excited) 上升至2p, 使四個軌域現在各有一粒電子.
要與四個一模一樣的H 成鍵結, 需要四個能階一模一樣的軌域.
未混成前, 2s & 2p 能階不同; 混成後, 生成四個能階一樣的 "sp3" 混成軌域, 可以與四個H 原子成鍵結. 謂" sp3-hybridization", "3" 字上標.
要產生多少個sigma bond 就要多少個hybridized orbital .
例如CH3CH3 的C 要四個, 做sp3 ;
CH2=CH2 要三個, 做sp2 , 剩一個未混成的p-軌域 ;
CH三CH 要兩個, 做sp , 剩兩個未混成的p-軌域 ;
鐵(III) 離子與草酸根離子(oxalate, -OOCCOO- ) 反應生成絡合物 [Fe(C2O4)3](3-), 需要六個sigma bond, 就做d2sp3 .
2.
因電負性差異, 電子會偏向N.
但是! 四個N-H 鍵的電子分佈是一模一樣, 不可能分得出"哪三個是氨分子原來的N-H , 哪一個是之後外來的H 生成的配位N-H ". 銨離子現在有四個性質一模一樣 (equivalent) 的N-H 鍵.
這很重要, 非常重要.
3.
失去氫離子後, 環狀電子共軛系統 (conjugating system) 共有6粒電子, 符合"4n+2" , 因此帶芳香環的特性, 變得更為穩定, 於是(比其他一般的碳氫化合物) 更傾向形成這樣的離子.
首先你要明白共軛(未鍵合的相鄰原子的p-軌域 "膊頭貼膊頭" , 可以分享電子並使系統更穩定),
然後要明白芳香環 (aromatic ring, eg, benzene 苯) 的性質, 例如苯裡頭不是三個獨立的pi-bond , 而是conjugation , 而且比三個獨立的pi-bond 更為穩定.
環庚三烯 (cycloheptatriene) , 環丙烯 (cyclopropene) 失去氫陰離子後, 電子數也是6 = 4n+2 , 一樣會有芳香環特性, 一樣會穩定.
4,5.
小點: 孤偶電子對能形成配位鍵
中點: 只要是pi-bond 都能形成配位鍵
大點: 只要是p-軌域 都能形成配位鍵
特點: 只要是電子 (孤偶, pi-bond, sigma-bond... ) 都能形成配位鍵
鐵(II)原子最外層有6個價電子;
環戊二烯失去氫離子, 芳香環有6個電子, p-軌域與鐵(II)的d-軌域等重疊;
共有兩個環戊二烯離子;
總共要 6+6+6 = 18 .
6.
混成. d-, f- 形狀複雜, 但混成後來來去去也是那幾個樣子.
不外乎sp 的linear, sp3 的 tetrahedral, d2sp3 & sp3d2 的octahedral .
總不會5個d- 7個f- 都混進去的.
7.
可以, 但既然有特別名稱了, 就別混在一起搞亂檔了.
過渡金屬, 一般是指d-族元素, 而且形成離子時要有d-軌域不能全空/全滿; 因此一般不包括Sc (Y, La) 一列及Zn (Cd, Hg) 一列.
f-族元素也有d-族元素的特性, 但更有特別的f-族特性; 包含與否視乎情況.
2012-02-29 22:43:15 補充：
不對不對, 環戊二烯在電離前有4個碳是sp2 混成, 1個碳是sp3 混成(就是連有兩個氫的碳原子).
電離時, 是sp3-碳上的一個氫變成離子而移走; 電子對留下.
現在那碳成了sp2 混成, 電子對留在未混成的p-軌域 (垂直於五元環的平面).
因此不存在"sp2-電子對移至未混成p-軌域" 的情況.
2012-03-06 04:30:55 補充：
三草酸合鐵(III)酸鉀, K3[Fe(C2O4)3]
http://en.wikipedia.org/wiki/Potassium_ferrioxalate
鐵(III)離子 與六個氧組成了六個配位共價鍵, 需六個空置的軌域去容納來自氧的六對孤偶電子. 由最低的3d開始, 有兩個3d; 然後是4s 和三個4p.
