邵斅農(nóng)
摘 要: 普通高中新課程標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)【人教版.選修③】模塊中對(duì)判斷和推斷常見的多原子微粒的立體結(jié)構(gòu),特別是預(yù)測(cè)ABnm型微粒的空間構(gòu)型是近年來(lái)高考考查的重點(diǎn)之一,但是對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)總是一大難題。本文就針對(duì)這一難題介紹一種較為快速、準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)出ABnm型微粒的空間構(gòu)型的方法——“四步法”。
關(guān)鍵詞: 四步法 ABnm型 微粒 空間構(gòu)型
從近幾年新課標(biāo)地區(qū)“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”模塊的高考試題分析考查微??臻g構(gòu)型主要以ABnm型為主且趨于穩(wěn)定。對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō),該部分內(nèi)容相對(duì)較難掌握,因而容易產(chǎn)生困惑和誤解;為此,接下來(lái)就選NH、CO、SO 、 HO 、NH 、 SF這六種微粒為具體的實(shí)例淺析預(yù)測(cè)ABnm型微??臻g構(gòu)型過程中“四步法”的靈活應(yīng)用。【說(shuō)明:其中A代表中心原子,B代表與中心原子結(jié)合的原子,n代表為微粒所帶電荷。且n=0說(shuō)明微粒 ABnm為分子,n>0則微粒 ABnm代表的是陽(yáng)離子、n<0時(shí)微粒 ABnm代表的是陰離子?!?/p>
1.“四步法”預(yù)測(cè)ABnm型微??臻g構(gòu)型具體實(shí)施步驟
1.1第一步:根據(jù)電子式或結(jié)構(gòu)式確定ABnm型微粒的中心原子
針對(duì)ABnm型微粒一般來(lái)說(shuō)中心原子就為A
1.2第二步:計(jì)算中心原子A含有的孤電子對(duì)數(shù)
中心原子A含有的孤電子對(duì)數(shù)=1/2(a-xb)
【說(shuō)明:a代表中心原子價(jià)電子數(shù);對(duì)于主族元素,a等于最外層電子數(shù),對(duì)于陽(yáng)離子來(lái)說(shuō),a等于價(jià)電子數(shù)減去離子所帶的電荷數(shù);對(duì)于陰離子來(lái)說(shuō),a等于價(jià)電子數(shù)加上離子的電荷數(shù)的絕對(duì)值。 b代表與中心原子結(jié)合的原子最多能接受的電子數(shù);其中氫為1,其他原子等于8減去該原子的價(jià)電子數(shù)。 x代表與中心原子結(jié)合的原子個(gè)數(shù)。】
1.3第三步:計(jì)算ABnm型微粒的價(jià)層電子對(duì)數(shù)
ABnm型微粒的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=中心原子A的孤電子對(duì)數(shù)+σ鍵電子對(duì)數(shù)
1.4第四步:根據(jù)ABnm型微粒的價(jià)層電子對(duì)數(shù)確定VSEPR構(gòu)型并結(jié)合中心原子A的孤電子對(duì)數(shù)的確定該微粒的立體構(gòu)型
2.以NH、CO、SO 、 HO 、NH 、 SF為實(shí)例預(yù)測(cè)ABnm型微??臻g構(gòu)型中 “四步法”的靈活應(yīng)用
2.1確定微粒的中心原子
NH、CO、SO、 HO、NH、SF微粒的中心原子分別為N、C、O、S、 O 、N、S
2.2確定中心原子A的孤電子對(duì)數(shù)
2.3確定價(jià)層電子對(duì)數(shù)
2.4結(jié)合上述步驟四中的有關(guān)結(jié)論確定ABnm型微粒的立體構(gòu)型
“四步法”主要適用于常見ABnm型微??臻g構(gòu)型的預(yù)測(cè),但對(duì)于不常見或比較復(fù)雜的微??臻g構(gòu)型的預(yù)測(cè)“四步法”并不適用,此時(shí)最好應(yīng)用等電子體原理預(yù)測(cè)一些不常見或比較復(fù)雜微粒的空間構(gòu)型。因?yàn)榈入娮芋w分子軌道中的電子排布和成鍵情況相似因而微??臻g結(jié)構(gòu)相同,根據(jù)等電子這一原理可推知,原子數(shù)目相同的離子或分子中,若電子數(shù)也相同,電子排布和成鍵情況相似,則這些分子或離子就具有相同的電子結(jié)構(gòu)同時(shí)具有相似的幾何構(gòu)型。如簡(jiǎn)單的CO分子的空間構(gòu)型屬于直線形,不常見的N離子與CO分子屬于等電子體二者的結(jié)構(gòu)相似,則N與CO微粒空間構(gòu)型應(yīng)該相似且都屬于直線型;同理復(fù)雜離子NO與BF屬于等電子體,根據(jù)等電子體原理可知二者的結(jié)構(gòu)相似且微粒空間構(gòu)型都屬于平面三角形。
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