2019-2020同步苏教化学选修三新突破讲义:专题4 专题复习课 Word版含答案

杂化轨道类型的判断方法 1.根据分子的空间构型判断 根据杂化轨道理论,中心原子轨道采取一定的杂化方式后,其空间构型和键角如下:

杂化轨道类型 杂化轨道空间构型 键角

sp sp2 sp3 直线形 平面三角形 正四面体形 180° 120° 109.5°由于常考的分子或离子构型多为直线形、平面三角形、V形、正四面体形、三角锥形等,故可按图索骥、简单判断。

分子或离子 的空间构型 直线形 常见分子或离子 CO2、CS2、BeCl2、 HC≡CH、HC≡N等 -BF3、BCl3、SO3、NO-CO23、3中心原子杂 化轨道类型 sp 平面三角形 等 CH4、CCl4、SiF4、ClO-4、-3-4-SO24、PO4、SiO4等 -NH3、NCl3、PH3、SO23、 sp2 正四面体形 sp3 三角锥形 ClO-3 sp3 [说明] 常见的C2H4、C6H6为平面形分子,键角为120°,可推断其碳原子的杂化轨道类型为sp2。

2.根据价电子对互斥理论判断

根据价电子对互斥理论能够比较容易而准确地判断ABm型共价分子或离子的空间构型和中心原子杂化轨道类型,其关系如下表。

中心原子价 电子对数 2 3 4 杂化轨道空 间构型 直线形 平面三角形 正四面体形 中心原子杂 化轨道类型 sp sp2 sp3 【典例1】 指出下列分子或离子的中心原子杂化轨道类型,并判断分子或离子的空间构型。

(1)GeCl4中Ge的杂化轨道类型为__________________,分子空间构型为________________。

(2)AsCl3中As的杂化轨道类型为__________________,分子空间构型为________________。

(3)SeO24中Se的杂化轨道类型为__________________,离子空间构型为

________________。

1

[解析] (1)GeCl4:Ge的价电子对数=4+×[4-4×(8-7)]=4+0=4,Ge

2采用sp3杂化,因为中心原子上没有孤对电子,故分子空间构型为正四面体形。1

(2)AsCl3:As的价电子对数=3+×[5-3×(8-7)]=3+1=4,As采用sp3杂化,

2

因为中心原子上有1对孤对电子,故分子空间构型为三角锥形。(3)SeO24:Se的

1

价电子对数=4+×[6+2-4×(8-6)]=4+0=4,Se采用sp3杂化,因为中心原

2子上没有孤对电子,故离子空间构型为正四面体形。

[答案] (1)sp3 正四面体形 (2)sp3 三角锥形 (3)sp3 正四面体形 3.应用等电子原理判断

等电子体具有相同的结构特征,一般来说,等电子体的中心原子的杂化类型相同。对于结构模糊或复杂的分子、离子,可将其转化成熟悉的等电子体,然后进行判断。常见的等电子体往往是同族不同元素或同周期相近元素构成的微粒。

4.根据共价键类型判断

从杂化轨道理论可知,原子之间成键时,未杂化轨道形成π键,杂化轨道形成σ键。对于能够明确结构式的分子、离子,可直接用下式判断其中心原子的杂化轨道类型:杂化轨道数n=中心原子的σ键数+中心原子的孤电子对数(双键、叁键中只有一个σ键,其余均为π键)。

(1)SiF4分子中硅原子杂化轨道类型分析:基态硅原子有4个价电子,与4个氟原子恰好形成4个σ键,无未成键电子。n=4,则SiF4分子中硅原子采用sp3杂化。

(2)基态碳原子有4个价电子,在HCHO分子中,碳原子与2个氢原子形成2个σ键,与氧原子形成C===O键,C===O键中有1个σ键、1个π键,碳原子无未成键电子,n=3,则HCHO分子中碳原子采用sp2杂化。

(3)三聚氰胺(结构简式如图所示)中有两种环境的氮原子,环外氮原子分别形成3个σ键,用去基态氮原子5个价电子中的3个,余下1对孤对电子,n=4,

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