4.1杂化轨道理论与分子构型

CO ___ 2 ___ 14 ___ 10 ______ 直线形 －191.49 －205.05 0.793
[活学活用] 2 3．1919 年，Langmuir 提出等电子原理：原子总数相同、 电子总数相同的分子，互称为等电子体。等电子体的 结构相似、物理性质相近。 (1)根据上述原理，仅由第 2 周期元素组成的共价分子 中， 互为等电子体的是_______和_________； ________ 和_________。 (2)此后，等电子原理又有所发展。例如，由短周期元 素组成的微粒，只要其原子总数相同，各原子最外层 电子数之和相同，也可互称为等电子体，它们也具有
－ － － ＋ －
通式 AX2 AX3 AX2 AX4
－
价电子总数 16e 24e 18e 32e 26e 10e 8e
－
立体构型 直线形 平面三角形 V形 正四面体形 三角锥形 直线形 正四面体形
－
SO2、 O3、 NO2
3 SO2 4 、 PO4
－ － － －
－
－
－
2 PO3 3 、 SO3 、 ClO3
断杂化类型。
2.共价键全部为σ 键的分子构型与杂化类型
3.含σ 键和π 键的分子构型和杂化类
Baidu Nhomakorabea
型
(1)杂化轨道只用于形成σ键或者用来容纳孤 电子对，若有未参与杂化的p轨道，可用于形成π键。
(2)杂化轨道间的夹角与分子内的键角不一定相同，中心原
子杂化类型相同时孤电子对越多，键角越小。例如，NH3中 的氮原子与CH4中的碳原子均为sp3杂化，但键角分别为107°
(3)由杂化轨道数判断杂化轨道类型
练习：
探究点二 等电子原理 1．比较 N2 和 CO 的结构、性质，填写下表空格：
分子 原子数 结 构 电子数 价电子数 空间构型 性 质 沸点/℃ 熔点/℃ 液体密度/g· cm
－3
N2 ___ 2 ___ 14 ___ 10 ______ 直线形 －195.81 －210.00 0.796
【自主解答】 (1)PCl3中P原子杂化轨道数为4，为sp3杂化， 有一孤电子对，分子构型为三角锥形。(2)BCl3中的B原子杂 化轨道数为3，为sp2杂化，无孤电子对，分子构型为平面三 角形。(3)CS2中的C原子杂化轨道数为2，为sp杂化，分子构 型为直线形。
答案：
－ 相似的结构特征。 在短周期元素组成的物质中， 与 NO2
互为等电子体的分子有________、________。
解析
(1)仅由第 2 周期元素组成的共价分子中，即 C、
N、O、F 组成的共价分子，如：N2 与 CO 电子总数均 为 14，CO2 与 N2O 电子总数均为 22。 (2)依题意，只要原子总数相同，价电子总数也相同，
即可互称为等电子体， NO2 为三原子， 其价电子总数为 (5＋6×2＋1)，SO2、O3 也为三原子，各分子价电子总 数均为 6×3＝18。
答案 (1)N2 CO CO2 (2)SO2 O3 N2O
－
知识梳理·题型构建
常见的等电子体汇总
微粒 CO2、 CNS 、 NO2 、 N3 CO2 3 、 NO3 、 SO3
和109.5°。
知识梳理·题型构建
VSEPR模型和分子(离子)立体模型的确定
知识梳理·题型构建
VSEPR模型和分子(离子)立体模型的确定
知识梳理·题型构建
填表,VSEPR模型和分子(离子)立体模型的确定
【典例1】指出下列分子中，中心原子可能采用的杂化轨道 类型，并预测分子的空间构型。
【思路点拨】解答本题，要注意两个方面：
AX3 AX
－
CO、 N2 CH4、 NH4
＋
－
AX4
－
小结：
(1)价层电子对互斥理论、杂化轨道理论应用
(2)等电子体原子总数相同，价电子总数相同， 其结构相似，物理性质相似。
小结：
一、分子空间构型和杂化轨道的类型关系
1.杂化类型的判断
根据价层电子对互斥理论，首先计算出中心原子的价层电子 对数。价层电子对数与杂化轨道数相同。再由杂化轨道数判