判斷分子空間構(gòu)型的方法-論文.pdf

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1、判斷分子空間構(gòu)型的方法■葉虹分子的立體構(gòu)型是指分子中的原子在空間的排布，由鍵長(2)1個(gè)n8軌道和2個(gè)np軌道雜化，得到平面三角形分布和鍵角共同決定．在高中階段，判斷分子的空間構(gòu)型，常用的方的3個(gè)sp2雜化軌道；法有3種．(3)1個(gè)n8軌道和1個(gè)np軌道雜化，得到直線形分布的2一、價(jià)層電子對(duì)互斥模型(VSEPR)個(gè)sp雜化軌道．早在1940年，希吉維克和坡維爾在總結(jié)實(shí)驗(yàn)事實(shí)的基礎(chǔ)上形成的雜化軌道只可以用于形成盯鍵和容納孤電子對(duì)，一提出了一種簡單的理論模型，用以預(yù)測(cè)簡單分子或離子的立體對(duì)孤電子對(duì)占據(jù)一個(gè)軌道．結(jié)構(gòu)．這種理論模型后經(jīng)吉列斯比和尼霍

2、爾姆在20世紀(jì)50年根據(jù)分子(ABm)的結(jié)構(gòu)式，再判斷出中心原子A上的孤電代加以發(fā)展，定名為價(jià)層電子對(duì)互斥模型，簡稱VSEPR．子對(duì)數(shù)，即可預(yù)測(cè)出中心原子A的雜化類型．雜化軌道類型與價(jià)層電子對(duì)互斥模型的要點(diǎn)是：分子中的價(jià)電子對(duì)總是盡分子或離子的空間構(gòu)型關(guān)系見表3可能地互斥，均勻地分布在分子中．表3對(duì)于ABm型分子或離子(A是中心原子，B是配位原子)，雜化類型sp=；sp2sp分子或離子的價(jià)電子對(duì)數(shù)可以通過下式確定：【孤電子對(duì)數(shù)012010一(生厘壬笪電王筮!量全墼焦厘王堡皇±夔雖王堂鯉魚煎2空間構(gòu)型正四面體形三角錐形V形平面三角形V形直線形—

3、2該式中，中心原子的價(jià)電子數(shù)等于中心原子的最外層電子例2試判斷HCHO分子的空間構(gòu)型．?dāng)?shù)，配位原子中鹵素原子、氫原子按提供1個(gè)價(jià)電子計(jì)算，氧原解析：根據(jù)甲醛的結(jié)構(gòu)式，可判斷出中心原子C上無孤電子和硫原子按不提供價(jià)電子計(jì)算．陽離子所帶的電荷代入時(shí)取子對(duì)，需形成3個(gè)雜化軌道(叮r鍵不參與雜化)，所以甲醛分子正值，陰離子所帶的電荷代入時(shí)取負(fù)值．中的C原子采用sp2雜化，空間構(gòu)型為平面三角形．(1)若價(jià)電子對(duì)全是成鍵電子對(duì)的分子或離子，則該分子評(píng)注：但凡能直接畫出結(jié)構(gòu)式的分子，通常用雜化軌道理論或離子的空間構(gòu)型見表1．來判斷該分子的空間構(gòu)型．表1三、

4、等電子體原理價(jià)電子對(duì)數(shù)234．人們研究分子結(jié)構(gòu)時(shí)，根據(jù)許多類似的實(shí)驗(yàn)事實(shí)，總結(jié)出一條經(jīng)驗(yàn)規(guī)律：具有相同價(jià)電子數(shù)和相同原子數(shù)的分子或離子具空間構(gòu)型直線形平面三角形正四面體形有相同的結(jié)構(gòu)特征，這一原理稱為“等電子體原理”．這里的“結(jié)(2)若價(jià)電子對(duì)是既有成鍵電子對(duì)又有孤電子對(duì)的分子或構(gòu)特征”既包括分子的立體構(gòu)型，又包括化學(xué)鍵的類型，但鍵角離子，則該分子或離子的空間構(gòu)型見表2并不一定相等．表2利用等電子體原理可以判斷一些簡單分子或離子的立體價(jià)電子對(duì)數(shù)n34構(gòu)型．常見的等電子體(見表4)．孤電子對(duì)數(shù)112表4微粒通式價(jià)電子總數(shù)空問構(gòu)型中心原子空間構(gòu)型

5、角形(V形)三角錐形角形(V形)雜化方式例1試判斷下列粒子的空間構(gòu)型：~NO：@clo；CO2、CS2、NO；、NfAB216e一直線形sp解析：①代入計(jì)算式n=2．5(四舍五人為3)，又因?yàn)镹上SO3、BF3、CO；一、NO3-AB324e一平面三角形印2有1個(gè)單電子(NO：中N為+4價(jià))，所以NO：分子的空間構(gòu)型SO2、03、NOrAB218e—V形sp2為V形；②代入計(jì)算式n=(7+1)／2=4，又因?yàn)閏l上有1對(duì)孤電子對(duì)(C103-中Cl為+5價(jià))，所以ClO；的空間構(gòu)型為三角CC14、Cl04-、s0i一、PO43一AB432e一正

6、四面體形sp3錐形．CH4、NH；AB410e一正四面體形sp3二、雜化軌道理論so；一、c1of、PO；一AB326e一三角錐形sp3美國化學(xué)家鮑林于1931年提出了雜化軌道理論．軌道雜化NH3、PH3、H3OAB310e一三角錐形sp=l是指不同類型、能量相近的原子軌道，在形成分子的成鍵過程H2O、H2S、NHfAB210e—V形sp3中重新組合成一系列能量相等的新的軌道．這種軌道重新組合的過程叫做雜化，所形成的新軌道稱為雜化軌道．高中階段常例3試根據(jù)等電子體原理，判斷NO的空間構(gòu)型．見的三種雜化軌道是：解析：N：O與c0：互為等電子體，

7、CO是直線形分子，所以(1)1個(gè)n8軌道和3個(gè)np軌道雜化，得到正四面體形分布N：O的空間構(gòu)型是直線形．的4個(gè)sp3雜化軌道；[江蘇省連云港市新海高級(jí)中學(xué)(222006)]捌嗍