摘 要:結(jié)構(gòu)化學(xué)一直是絕大多數(shù)同學(xué)選做的題目。結(jié)構(gòu)化學(xué)在多數(shù)情況下比有機(jī)化學(xué)簡(jiǎn)單,考生更容易得分,結(jié)構(gòu)化學(xué)中涉及孤對(duì)電子的相關(guān)問(wèn)題較多,孤對(duì)電子的相關(guān)問(wèn)題是結(jié)構(gòu)化學(xué)中考查的主要問(wèn)題之一。本文旨在論述結(jié)構(gòu)化學(xué)中涉及孤對(duì)電子的相關(guān)問(wèn)題。
關(guān)鍵詞:結(jié)構(gòu)化學(xué);孤對(duì)電子;孤電子對(duì)數(shù);問(wèn)題
結(jié)構(gòu)化學(xué)中涉及到孤對(duì)電子的問(wèn)題較多,但并不難,其解題方法較為簡(jiǎn)單,易被學(xué)生接受。
結(jié)構(gòu)化學(xué)中孤對(duì)電子相關(guān)問(wèn)題主要有:孤電子對(duì)數(shù)的確定、價(jià)層電子對(duì)數(shù)的確定、雜化方式的確定、空間構(gòu)型的確定、孤對(duì)電子對(duì)極性的影響及極性對(duì)物理性質(zhì)的影響。下面我們分別對(duì)以上問(wèn)題逐一論述。
一、孤電子對(duì)數(shù)的確定
孤電子對(duì)數(shù)可用如下公式計(jì)算出來(lái):
孤電子對(duì)數(shù)=1/2(中心元素價(jià)電子數(shù)-非中心元素接受電子數(shù)-原子團(tuán)所帶電荷數(shù))
例一:求硫酸根中硫原子的孤電子對(duì)數(shù)。
孤電子對(duì)數(shù)=1/2[6-2*4-(-2)]=0
二、價(jià)層電子對(duì)數(shù)的確定
價(jià)層電子對(duì)數(shù)可用如下公式計(jì)算出來(lái):
孤電子對(duì)數(shù)+σ鍵數(shù)=價(jià)層電子對(duì)數(shù)
例二:求亞硫酸根中硫原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)。
1.求孤電子對(duì)數(shù)
孤電子對(duì)數(shù)=1/2[6-2*3-(-2)]=1
2.求價(jià)層電子對(duì)數(shù)
價(jià)層電子對(duì)數(shù)=1+3=4
三、雜化方式的確定
雜化方式可用如下公式計(jì)算出來(lái):
1+X=孤電子對(duì)數(shù)+σ鍵數(shù)
例三:求亞硫酸根中硫原子的雜化方式。
1.求孤電子對(duì)數(shù)
孤電子對(duì)數(shù)=1/2[6-2*3-(-2)]=1
2.求硫原子的雜化方式
1+X=1+3=>X=3=>sp3雜化
四、空間構(gòu)型的確定
空間構(gòu)型分為兩類(lèi):價(jià)層電子對(duì)互斥模型(VSEPR)的空間構(gòu)型和分子(或離子)的空間構(gòu)型
1. 價(jià)層電子對(duì)互斥模型(VSEPR)的空間構(gòu)型
價(jià)層電子對(duì)互斥模型的空間構(gòu)型是指價(jià)層電子對(duì)圍成的形狀。
例四:求亞硫酸根VSEPR的空間構(gòu)型。
(1)求亞硫酸根中硫原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)
①求孤電子對(duì)數(shù)
孤電子對(duì)數(shù)=1/2[6-2*3-(-2)]=1
②求價(jià)層電子對(duì)數(shù)
價(jià)層電子對(duì)數(shù)=1+3=4
(2)得出VSEPR空間構(gòu)型
四對(duì)電子圍成四面體形
2. 分子(或離子)的空間構(gòu)型
分子(或離子)的空間構(gòu)型是指分子(或離子)內(nèi)原子圍成的形狀。
例五:求亞硫酸根的空間構(gòu)型。
(1)求孤電子對(duì)數(shù)
孤電子對(duì)數(shù)=1/2[6-2*3-(-2)]=1
(2)確定亞硫酸根的空間構(gòu)型
一對(duì)孤對(duì)電子將三根σ鍵向同一側(cè)排斥,亞硫酸根的四個(gè)原子圍成三角錐形。
五、孤對(duì)電子對(duì)極性的影響及極性對(duì)物理性質(zhì)的影響
1.孤對(duì)電子對(duì)分子極性的影響
(1)當(dāng)孤電子對(duì)數(shù)=0時(shí),且非中心原子一樣,該分子為非極性分子。
(2)當(dāng)孤電子對(duì)數(shù)≠0時(shí),該分子為極性分子。
2.分子極性對(duì)熔、沸點(diǎn)及溶解度的影響
(1)極性使熔、沸點(diǎn)升高
(2)極性分子易溶于極性溶劑,非極性分子易溶于非極性溶劑,簡(jiǎn)稱(chēng)相似相溶。
總之,高考結(jié)構(gòu)化學(xué)中與孤對(duì)電子相關(guān)的題目較多,所涉及到的主要問(wèn)題已經(jīng)做了闡述,與之相關(guān)的題目需要去不斷梳理,不斷歸納總結(jié),才能以不變應(yīng)萬(wàn)變,才能讓結(jié)構(gòu)化學(xué)拿高分。
作者簡(jiǎn)介:盧曉明,出生年月:1979年9月,性別:男,籍貫:湖北當(dāng)陽(yáng),民族:漢,族 最高學(xué)歷:本科,職稱(chēng):中二,研究方向:高中結(jié)構(gòu)化學(xué)