微專題(十)微?？臻g結(jié)構(gòu)要點闡釋一、分子的空間結(jié)構(gòu)的判斷1.三種雜化軌道的軌道形狀,sp雜化夾角為180°的直線形雜化軌道,如BeCl2、C2H2;sp2雜化軌道為120°的平面三角形,如BF3、C2H4;sp3雜化軌道為109°28'的正四面體形,如CH4、CCl4。2.根據(jù)價層電子對互斥理論確定中心原子雜化類型,價層電子對數(shù)n=

(氧族元素原子作為中心原子提供6個價電子,作為配位原子不提供價電子,鹵族元素原子作為中心原子提供7個價電子,作為配位原子提供1個價電子),一般n=2采取sp雜化,n=3采取sp2雜化,n=4采取sp3雜化,據(jù)此判斷。二、預(yù)測分子或離子空間結(jié)構(gòu)的步驟第一步:確定中心原子上的價層電子對數(shù)第二步:確定價層電子對的VSEPR模型已知價層電子對的數(shù)目,就可以確定價層電子對的VSEPR模型。第三步:分子空間結(jié)構(gòu)的確定。根據(jù)成鍵電子對數(shù)和孤電子對數(shù),可以確定相應(yīng)的較穩(wěn)定的分子空間結(jié)構(gòu)。注意:(1)若ABn型分子中,A與B之間通過兩對或三對電子(即通過雙鍵或三鍵)結(jié)合而成,則價層電子對互斥理論把雙鍵或三鍵作為一個電子對看待。(2)價層電子對之間相互排斥作用大小的一般規(guī)律:孤電子對—孤電子對>孤電子對—成鍵電子對>成鍵電子對—成鍵電子對。隨著孤電子對數(shù)目的增多,斥力增大,鍵角減小。如CH4、NH3和H2O分子中的鍵角依次減小。專題探究

三角錐形

sp3雜化

正四面體形

4

sp3解析

(1)三氯化錫離子中錫離子的價層電子對數(shù)為4、孤電子對數(shù)為1,所以錫離子雜化方式為sp3雜化,離子的空間結(jié)構(gòu)為三角錐形。2.(1)Cu2+處于[Cu(NH3)4]2+的中心,若將配離子[Cu(NH3)4]2+中的2個NH3換為CN-,則有2種結(jié)構(gòu),則Cu2+是否為sp3雜化?

(填“是”或“否”),理由為___________________________________________________________

。

否

若是sp3雜化,[Cu(NH3)4]2+的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形,將配離子[Cu(NH3)4]2+中的2個NH3換為CN-,則只有1種結(jié)構(gòu)(2)用價層電子對互斥模型推斷甲醛中H—C—H的鍵角

(填“>”“<”或“=”)120°。

<(3)SO2Cl2和SO2F2中存在S==O雙鍵和S—Cl、S—F單鍵。請你預(yù)測SO2Cl2和SO2F2分子的空間結(jié)構(gòu)為

。SO2Cl2分子中Cl—S—Cl鍵角

(填“<”“>”或“=”)SO2F2分子中F—S—F鍵角。

四面體形>(4)抗壞血酸的分子結(jié)構(gòu)如圖所示,該分子中碳原子的雜化軌道類型為

。

sp2、sp3解析

(2)甲醛分子中,碳氧之間為雙鍵,根據(jù)價層電子對互斥模型可知雙鍵與單鍵之間的斥力大于單鍵與單鍵之間的斥力,所以H—C—H的鍵角小于120°。(3)當(dāng)中心原子的價層電子對數(shù)為4時,VSEPR模型為四面體形,硫原子無孤電子對,所以空間結(jié)構(gòu)為四面體形;配位原子得電子能力越弱,其與中心原子形成的共用電子對之間的斥力越強,F原子的得電子能力大于氯原子,所以SO2Cl2分子中Cl—S—Cl鍵角>SO2F2分子中F—S—F鍵角。類型二

化學(xué)鍵理論的應(yīng)用3.經(jīng)X射線衍射測得化合物(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl的晶體結(jié)構(gòu),其局部結(jié)構(gòu)如圖所示。

5

ad

(2)N2O分子中的大π鍵表示為

。

解析

(1)形成“離域π鍵”的形成條件是“原子都在同一平面上且這些原子有相互平行的p軌道”,O3為V形結(jié)構(gòu),有相互平行的p軌道,可以形成“離域π鍵”;硫酸根離子是正四面體結(jié)構(gòu),原子不處于同一平面內(nèi),不能形成“離域π鍵”;硫化氫中H原子和S原子沒有平行的p軌道,不能形成“離域π鍵”;為平面三角形,有相互平行的p軌道,可以形成“離域π鍵”。知識拓展1.等電子原理及應(yīng)用(1)基本觀點原子總數(shù)相同、價電子總數(shù)相同的分子(或離子)互為等電子體。等電子體具有相似的結(jié)構(gòu)特征(空間結(jié)構(gòu)和化學(xué)鍵類型)及相近的性質(zhì)。(2)確定等電子體的方法(舉例)變換過程中注意電荷改變,并伴有元素種類的改變。(3)熟悉常見的等電子體及空間結(jié)構(gòu)

2.大π鍵共價鍵的類型按成鍵方式可分為σ鍵和π鍵。大π鍵作為π鍵概念的延伸與拓展,常見于信息題中。由三個或三個以上的原子形成的π鍵,在多原子分子或離子中,如有相互平行的p軌道,它們連貫重疊在一起構(gòu)成一個整體,p電子在多個原子間運動形成π型化學(xué)鍵,