离子空间结构怎么算
一、根据杂化理论判断。
即中心原子的杂化方式的判断方法。
①杂化轨道数=中心原子所结合的原子数+(中心原子的价电子数﹣周边原子未成对电子总数)/2 (ABm型)②杂化轨道数=分子或离子空间构型的判断方法(ABm型)说明:若知道分子或离子的结构式时,选用第②种方法计算方便。若不知道分子或离子的结构时,选用第①种方法计算。若是离子中心原子的价电子数还应加上负离子的电荷数或减去正离子的电荷数。判断思路:先判断中心原子杂化方式,然后根据中心原子所结合的原子数和孤电子对数再判断分子的空间构型。 例1.推测常见分子的杂化方式与空间构型:CO2、BF3、CH4、NH3、H2O。如CO2:
①2+(4-4)/2=2,②(4+2-2)/2=2 BF3:
①3+(3-3)/2=3,②(3+3-0)/2=3中心原子是分别采用sp、sp2、sp3、sp3、sp3杂化,杂化轨道形状分别为直线形(夹角为180º)、平面正三角形(夹角为120º)、正四面体形(夹角为109º28′)、正四面体形、正四面体形。由于CO2、BF3、CH4中没有孤对电子,分子的空间构型与杂化轨道的空间形状一致。由于NH3、H2O分别有1对、2对孤对电子,分子的空间构型与杂化轨道的空间形状不一致,所以NH3呈三角锥形,受1对孤对电子的排斥,键角变小,键角是107º18′;H2O呈V形,受2对孤对电子的排斥,排斥作用比NH3更强,键角变得更小些,键角是104.5º。
二、根据等电子原理判断。即采用等电子原理巧解。例、判断N2O分子、N3-离子、CNS-离子的空间构型和杂化轨道类型。在CNS-离子中不知哪个原子是中心原子,哪个是配位原子,难以计算价电子对数。N2O、N3-、CNS-均与CO2互为等电子体,CO2直线型,N2O、N3-、CNS-均为直线型、sp杂化。说明:CO2属于3原子16电子的等电子体,这类等电子体还有CS2、COS、NO2+、N3-、CNO-、BO2-等。还有许多不同类型的等电子体,如3原子18电子的SO2、O3、NO2-等;4原子24电子的BF3、BCl3、SO3、O4、CO32-、SiO32-、NO3-、PO3-等;4原子26电子的SO32-、ClO3-、PO33-等;5原子8电子的CH4、SiH4、NH4+、PH4+、BH4-等;5原子32电子的CF4、CCl4、SiF4、GeCl4、BF4-、SiO44-、PO43-、SO42-、ClO4-等;H2B=NH2与CH2=CH2等。
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