如何判断分子的立体结构和中心原子的杂化
2020届高三化学二轮复习讲与练—— 分子结构与性质
2020届高三化学二轮复习讲与练——分子结构与性质1.分子构型与杂化轨道理论杂化轨道的要点当原子成键时,原子的价电子轨道相互混杂,形成与原轨道数相等且能量相同的杂化轨道。
杂化轨道数不同,轨道间的夹角不同,形成分子的立体构型不同。
2.分子构型与价层电子对互斥模型价层电子对互斥模型说明的是价层电子对的立体构型,而分子的立体构型指的是成键电子对立体构型,不包括孤电子对。
(1)当中心原子无孤电子对时,两者的构型一致。
(2)当中心原子有孤电子对时,两者的构型不一致。
3.中心原子杂化类型和分子立体构型的相互判断中心原子的杂化类型和分子立体构型有关,二者之间可以相互判断。
特别提醒(1)用价层电子对互斥理论判断分子的立体构型时,不仅要考虑中心原子的孤电子对所占据的空间,还要考虑孤电子对对成键电子对的排斥力大小。
排斥力大小顺序为LP—LP≫LP—BP>BP—BP(LP代表孤电子对,BP代表成键电子对)。
(2)三键、双键、单键之间的排斥力大小顺序:三键—三键>三键—双键>双键—双键>双键—单键>单键—单键。
(3)排斥力大小对键角的影响4.共价键(1)共价键的类型①按成键原子间共用电子对的数目分为单键、双键和三键。
②按共用电子对是否偏移分为极性键、非极性键。
③按原子轨道的重叠方式分为σ键和π键,前者的电子云具有轴对称性,后者的电子云具有镜像对称性。
(2)键参数①键能:指气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量,键能越大,化学键越稳定。
②键长:指形成共价键的两个原子之间的核间距,键长越短,共价键越稳定。
③键角:在原子数超过2的分子中,两个共价键之间的夹角。
④键参数对分子性质的影响键长越短,键能越大,分子越稳定。
(3)σ键、π键的判断①由轨道重叠方式判断“头碰头”重叠为σ键,“肩并肩”重叠为π键。
②由共用电子对数判断单键为σ键;双键或三键,其中一个为σ键,其余为π键。
③由成键轨道类型判断s轨道形成的共价键全部是σ键;杂化轨道形成的共价键全部为σ键。
中心原子杂化轨道类型的判断方法
中心原子杂化轨道类型的判断方法高中化学选修模块《物质结构与性质》中介绍了杂化轨道理论,这一重要理论能解释大多数分子几何构型及价键结构。
在使用该理论时,首先必须确定中心原子的杂化形式,在未知分子构型的情况下,判断中心原子杂化轨道类型有时比较困难,成为教学难点。
下面总结几种高中阶段判断中心原子杂化轨道类型的方法。
一、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:由此,可以根据分子的空间构型或键角来判断中心原子轨道的杂化方式。
例如:学生对于一些常见的简单分子的结构都是熟悉的,C2H2、CO2为直线型分子,键角为 180°,推断其 C 原子的杂化轨道类型为 sp;C2H4、C6H6为平面型分子,键角为 120°,推断其 C原子的杂化轨道类型为 sp2;CH4、CCl4为正四面体,键角109.5°,推断其C原子的杂化轨道类型为 sp3。
还可以扩展到以共价键形成的晶体,如:已知金刚石中的碳原子、晶体硅和石英中的硅原子,都是以正四面体结构形成共价键的,所以也都是采用 sp3杂化;已知石墨的二维结构平面内,每个碳原子与其它三个碳原子结合,形成六元环层,键角为 120°,由此判断石墨的碳原子采用 sp2杂化。
二、根据价层电子对互斥理论判断教材的“拓展视野”中介绍了价层电子对互斥理论,根据该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。
中心原子的价电子对数与价电子对的几何分布、中心原子杂化轨道类型的对应关系如下表(价电子对数>4的,高中阶段不作要求)。
运用该理论的关键是能准确计算出中心原子的价电子对数,其计算方法是:1、n=[中心原子(A)的价电子数+配位原子(B)提供的价电子数×m]÷2。
2、对于主族元素,中心原子(A)的价电子数=最外层电子数;配位原子中卤族原子、氢原子提供 1个价电子,氧族元素的原子按不提供电子计算;离子在计算价电子对数时,还应加上负离子的电荷数或减去正离子的电荷数。
选修二2.2.3 解题策略 分子的空间结构及判断方法
sp
1个ns和 1个np
轨道夹角 180°
实例
CO2
sp2
1个ns和 2个np
120°
BF3
sp3
1个ns和 3个np
109°28 ′ CH4
【典例1】下列分子中,中心原子杂化轨道类型相同,分子的空间结构也相
同的是( )
A.H2O、SO2 答案 B
B.BeCl2、CO2
C.H2O、NH3
D.NH3、CH2O
VSEPR模型
分子或离子的立体构型。
2.确定分子或离子的立体构型。
①若中心原子A无孤电子对,则分子或离子的立体构型为价层电子对的立体构
型—VSEPR模型。
②若中心原子A有孤电子对,则分子或离子的立体构型为略去中心原子孤电子
对后的成键电子对的立体构型。
【三言两语话重点】
(1)1个公式:
1
中心原子的价层电子对数=σ键电子对数+ 2 (a-xb)。
空间结构 间结构
直线形 直线形
三角形
三角形 V形
正四面体形
四面体形 三角锥形
V形
实例
BeCl2 BF3
SnBr2 CH4 NH3 H2O
3.利用键角判断 一般来说,高中阶段知道了多原子分子中的键角数据,就可确 定该分子的空间几何构型。常见分子的键角与分子构型如下表:
分子 硫化氢
水
氨
甲烷
二氧化碳
键角 约90° 105°
107° 109°28′
180°
分子构型 V形
V形 三角锥形 正四面体形 直线形
分子 白磷 三氯化硼 乙烯
乙炔
苯
键角 60° 120°
120°
中心原子杂化轨道类型的判断方法
教材中介绍的价层电子对互斥理论是比较浅显的,并没有介绍N作为配位 原子应该如何计算价电子对数,在解决这样的题目时,教师不必加深补充介绍 价层电子对互斥理论,可以采用等电子原理巧解。因为N
20与C0
2互为等电子体,学生对于C0
2的结构非常熟悉,直接根据直线型,判断出sp杂化,当然也可以计算出
C0
2中的C原子的价电子对数n=(4+0X2 -2=2,判断出sp杂化,直线 型,所以N
20也应为sp杂化,直线型。
同样,如果要判断CNS-的空间构型和杂化轨道类型,我们大可不必研究 究竟哪个原子是中心原子,哪个是配位原子,如何计算价电子对数,直接根据CNS-与C02等电子体,来判断CNS-为直线型,sp杂化。
三、根据°键数和孤电子对数逆向判断
根据价层电子对互斥理论,中心原子价电子对数=。键数+孤电子对数,如
果我们已知 °键数和孤电子对数,就可以逆向判断出中心原子价电子对数,从 而判断出杂化方式。3-++3-
解析:
高中学生都能熟练书写有机分子的结构式,根据结构式就很容易得知 °键 数和孤电子对数,从而判断出杂化方式。
1号C形成4个。键,无孤电子对,所以有4个价电子对,C原子为sp3杂 化,其周围3个H和1个C呈正四2
面体分布;2号C形成3个。键,无孤电子对,所以有3个价电子对,C原 子为sp2杂化,其周围的
C、0、O呈正三角形分布;3号0形成2个。键,2个孤电子对,所以有4个价电子对,C原子为sp3杂化,其周围的C和H呈折线形分布。
4价电子对几何分布
直线型
平面三角形
正四面体中心原子杂化轨道类型
SP2SP迄用该理论的关键是能准确计算出中心原子的价电子对数,其计算 方法是:
2-2.4杂化类型及分子构型的判断
第4课时 杂化类型及分子构型的判断一、杂化类型的判断方法杂化轨道只能用于形成σ键或者用来容纳孤电子对,而两个原子之间只能形成一个σ键,故有下列关系:杂化轨道数=中心原子孤电子对数+中心原子结合的原子数,再由杂化轨道数判断杂化类型。
(1)利用价层电子对互斥理论、杂化轨道理论判断分子构型的思路: 价层电子对――→判断杂化轨道数――→判断杂化类型――→判断杂化轨道构型。
(2)根据杂化轨道之间的夹角判断:若杂化轨道之间的夹角为109°28′,则中心原子发生sp 3杂化;若杂化轨道之间的夹角为120°,则中心原子发生sp 2杂化;若杂化轨道之间的夹角为180°,则中心原子发生sp 杂化。
(3)有机物中碳原子杂化类型的判断:饱和碳原子采取sp 3杂化,连接双键的碳原子采取sp 2杂化,连接三键的碳原子采取sp 杂化。
二、杂化轨道的立体构型与微粒的立体构型VSEPR 模型可以体现分子的空间构型,能够预判出分子的立体结构,而杂化轨道理论可以用于解释能成为该立体结构的原因。
代表物 项目 CO 2 CH 2O CH 4 SO 2 NH 3 H 2O 价层电子对数 2 3 4 3 4 4 杂化轨道数 2 3 4 3 4 4 杂化类型 sp sp 2 sp 3 sp 2 sp 3 sp 3 杂化轨道 立体构型 直线形平面 三角形 正四 面体形 平面 三角形 四面 体形 四面 体形 VSEPR 模型直线形平面 三角形 正四 面体形 平面 三角形 四面 体形 四面 体形 分子构型 直线形平面 三角形正四 面体形V 形三角 锥形V 形三、杂化轨道类型与分子的立体构型关系价层电子数VSEPR(理想模型)杂化类型理想键角分子立体构型2直线型sp180°直线型3平面(正)三角形sp2120°视有无孤电子对4(正)四面体型sp3109°28′视有无孤电子对注意:1.孤电子对的排斥能力比σ电子对排斥能力强,因此含有孤电子对的键角小于理想键角。
新高考微专题43 分子的立体结构与VSEPR理论、杂化类型的判断
新高考微专题43 分子的立体结构与VSEPR理论、杂化类型的判断1.(2020·无锡模拟)氯化亚砜(SOCl2)是一种很重要的化学试剂,可以作为氯化剂和脱水剂。
下列关于氯化亚砜分子的立体构型和中心原子(S)采取杂化方式的说法正确的是() A.三角锥形、sp3B.V形、sp2C.平面三角形、sp2D.三角锥形、sp22.(2019·盐城模拟)在乙烯分子中有5个σ键、一个π键,它们分别是()A.sp2杂化轨道形成σ键、未杂化的2p轨道形成π键B.sp2杂化轨道形成π键、未杂化的2p轨道形成σ键C.C—H之间是sp2形成的σ键,C—C之间是未参加杂化的2p轨道形成的π键D.C—C之间是sp2形成的σ键,C—H之间是未参加杂化的2p轨道形成的π键3.经X射线衍射测得化合物R的晶体结构,其局部结构如图所示。
从结构角度分析,R中两种阳离子不同之处为()A.中心原子的杂化轨道类型B.中心原子的价层电子对数C.立体结构D.共价键类型4.(1)硫酸镍溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4蓝色溶液。
①[Ni(NH3)6]SO4中阴离子的立体构型是___________________________________________。
②氨的沸点________(填“高于”或“低于”)膦(PH3),原因是_________________________ ______________________________________________________________________________;氨是________(填“极性”或“非极性”)分子,中心原子的轨道杂化类型为________。
(2)CS2分子中,C原子的杂化轨道类型是________。
(3)F2通入稀NaOH溶液中可生成OF2,OF2分子构型为________,其中氧原子的杂化方式为__________。
(4)已知CO2为直线形结构,SO3为平面正三角形结构,NF3为三角锥形结构,请分别写出COS、CO2-3、PCl3的立体结构_________________、___________________、______________。
2020届高三化学选修三物质结构和性质常考题型——立体结构和杂化类型判断
2020届高三化学选修三物质结构与性质常考题型——立体结构和杂化类型判断.DOC【方法和规律】1、立体构型的判断方法——价层电子对互斥理论(1) 中心原子价层电子对数===σ键电子对数+孤电子对数中心原子的价电子数配位原子的化合价的总和(2)中心原子的价层电子对数2中心原子的最外层电子数配位原子的化合价的总和中心原子的价层电子对数2【微点拨】① 配位原子是指中心原子以外的其它原子(即与中心原子结合的原子)② 若是离子,则应加上或减去与离子所带的电荷数(阴加阳减)③氧、硫原子若为配位原子,则其化合价规定为" 零”,若为中心原子,则价电子数为6 (3)价层电子对互斥理论判断分子空间构型的具体方法PO43—H3O+2、中心原子的杂化类型判断规律:杂化轨道数==价层电子对数==σ键电子对数+孤电子对数价层电子对数杂化方式4sp3杂化3sp2杂化2sp 杂化用中心原子的价层电子对数中心原子的价电子数配位原子的化合价的总和,2来迅速判断(见上表)技巧2:若有多个中心原子时,则根据:“ 杂化轨道数==价层电子对数==σ键电子对数+孤电子对数”来判断如:三聚氰胺分子的结构简式如图所示,分析氮原子、碳原子的杂化类型杂化类型价层电子对数σ键电子对数孤电子对数孤电子对数确定方法环外氮原子sp3431氮原子最外层有5 个电子,形成了3环上氮原子sp2321对共用电子对,则有一对孤对电子环上碳原子sp2330碳原子最外层4 个电子,形成了4 对共用电子对,所以碳上无孤对电子技巧3:根据杂化轨道的空间分布构型判断①若杂化轨道在空间的分布为正四面体形或三角锥形,则分子的中心原子发生sp3杂化②若杂化轨道在空间的分布呈平面三角形,则分子的中心原子发生sp2杂化③若杂化轨道在空间的分布呈直线形,则分子的中心原子发生sp 杂化技巧4:根据杂化轨道之间的夹角判断①若杂化轨道之间的夹角为109°28,′则分子的中心原子发生sp3杂化②若杂化轨道之间的夹角为120°,则分子的中心原子发生sp2杂化③若杂化轨道之间的夹角为180°,则分子的中心原子发生sp 杂化技巧5:根据等电子原理进行判断CO 2是直线形分子,CNS -、N3-与CO 2是等电子体,所以分子构型均为直线形,中心原子均采用sp 杂化技巧6:根据分子或离子中有无π键及π键数目判断没有π键为sp3杂化,含一个π键为sp2杂化,含两个π键为sp 杂化【真题感悟】1、[2019·全国卷Ⅰ ·节选]乙二胺(H 2NCH 2CH 2NH 2)是一种有机化合物,分子中氮、碳的杂化类型分别是 _______________2、[2019 ·全国卷Ⅱ ·节选]元素As与N 同族。
分子或离子空间构型的判断方法
分子或离子空间构型的判断方法在高考试题中,分子或离子空间构型的判断是一种常考的问题,要求“能用价层电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测常见的简单分子或离子的空间结构”。
现将几种判断粒子空间构型的简单方法总结如下。
一、根据杂化理论判断。
即中心原子的杂化方式的判断方法。
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)说明: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。
O2:2+(4-4)/2=2BF3:3+(3-3)/2=3CH4:4+(4-4)/2=4NH3:3+(5-3)/2=4H2O:2+(6-2)/2=4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。
例2.推测下列微粒的杂化方式与空间构型:SO3、SO2、CO32-、O4。
SO3:3+(6-6)/2=3SO2:2+(6-4)/2=3CO32-:3+(6-6)/2=3O4:3+(6-6)/2=3(O4以其中1个O原子作为中心原子,其余3个O原子作为配位原子)。
杂化轨道数全是3,中心原子均是采用sp2杂化;由于SO3、O4、CO32-均没有孤对电子,均呈平面正三角形,键角等于120º。
杂化轨道类型及分子空间立体构型
杂化轨道类型及分子空间立体构型查缺补漏小专题1一、杂化轨道类型与分子构型分子结构与极性1.中心原子的杂化轨道类型与分子的空间构型参与杂化的原子轨道分子构型示例杂化轨道类型SP 一个S轨道,一个P轨道直线形CH三CHCO2BeCL2SP2一个S轨道,两个P轨道平面三角形CH2=CH2BF3\BCL3\CH2OSP3一个S轨道三个P轨道正四面体CH4\CCL4\NH4+三角锥形NH3V形H2S\H2O判断杂化轨道类型的一般方法:(1)看中心原子有没有形成双键或叁键.如果全为单键,则是SP3杂化,如果有一个双键,是SP2杂化,如果有2个双键或一个叁键,是SP杂化.(2)没有填充电子的空轨道,一般不参与杂化,1对孤电子对占据1个杂化轨道.价层电子对互斥理论几种分子或离子的立体构型:分子或离子中心原子的孤电子对数分子或离子的价层电子对数杂化轨道类型键角分子或离子的立体构型名称CO2 0 2 SP 180 直线形SO2 1 3 SP2120 V形BF3 0 3 SP2120 平面三角形CO32-0 3 SP2120 平面三角形CH4 0 4 SP3109.28 正四面体形NH4 + 0 4 SP3109.28 正四面体NH3 1 4 SP3107 三角锥形H2O 2 4 SP3105 V形另:CH3+.中心原子的价层电子对数与分子立体构型有密切的关系.对ABm型化合物,中心原子A的价层电子对数n的计算方法:n=[A的价电子数+m(8-B的价电子数)]/2;主族元素来说,价电子数等于原子的最外层电子数,计算当B为H时将式中的8改成2.高考题中考查方式:1.CO2与SO2分子的立体结构分别是和。
2.在碳酸二甲酯分子中,碳原子采用的杂化方式有,O-C-O的键角约。
3.P的氢化物的分子构型为 .其中原子采取杂化.4. 用价层电子互斥理论推断SnBr2分子中Sn-Br键的键角 120°(填大于或小于或等于),石墨晶体中,每个碳原子通过杂化与周围碳原子成键.5.丙烯腈(H2C=CH-CH三N)分子中碳原子轨道杂化类型是.6.SiF4和SO32-的中心原子杂化类型是 ,ClO3-的空间构型为 .7.甲醛分子的空间构型是C原子的轨道杂化类型是1mol甲醛分子中§键的数目为 .。
如何判断中心原子杂化方式
如何判断中心原子杂化方式作者:洪赛君来源:《化学教与学》2010年第08期江苏省考试说明在“物质结构与性质”课程模块提出“能根据杂化轨道理论和价层电子对互斥模型判断简单分子或离子的空间构型”。
因此,掌握中心原子杂化方式的判断方法是十分有用的。
基于中学化学的教学要求和学生的认知水平,我们常常采用以下三种方法来确定中心原子的杂化方式。
一、利用路易斯式确定杂化方式有机化学中我们经常使用结构式表示有机物中原子的连接方式。
结构式可以看作电子式的一种简写方式,若我们将电子式改写为结构式时保留未成键电子,得到的就是路易斯式。
以H2O 为例:路易斯式确定杂化方式的步骤为:⑴书写物质的路易斯式;⑵记录中心原子的σ键数目(设为m)和中心原子周围的孤电子对数目(设为n)⑶根据m+n的值判断中心原子的杂化方式:m+n=2sp杂化3sp杂化4sp杂化水分子的中心原子是氧原子,m=2,n=2,故氧原子的杂化方式为sp3。
甲醛的路易斯为,m=3,n=0,故碳原子的杂化方式为sp2。
二、利用价层电子对互斥理论确定杂化方式《物质结构与性质》教材中简单介绍了此理论的判断方法:(1)计算价电子对数n(2)根据n的值判断中心原子的杂化方式:n=2sp杂化3sp杂化4sp杂化(注:书上判断的是几何构型,两者没有本质上的差异。
)教材中计算价电子对数n的公式以及相关说明不少学生不能理解,所以,无法灵活运用。
我们可以用下面公式代替:对于ABm型分子(A是中心原子,B是配位原子)n=m+(注:若n为小数,则进行四舍五入取整)例如,BF3中m=3,中心原子B的最外层电子数为3,配位原子F的核外电子轨道表示式可知F的单电子数为1。
代入公式,则n=3+=3,故B的杂化方式为sp2。
三、利用等电子体原理确定杂化方式等电子原理告诉我们:两个等电子体具有相似的结构特征。
同理,可以推出等电子体的中心原子杂化方式也是相同的。
所以,我们在识记常见物质的杂化方式的基础上灵活运用等电子体原理可以快速的确定一个原子的杂化方式。
分子的立体构型及杂化方式的判断方法
分子的立体构型及杂化方式的判断方法1.VSEPR理论:VSEPR理论是根据分子中的电子对的排斥效应来预测分子的立体构型。
根据这一理论,分子中的电子对(包括原子间键合电子对和孤对电子对)会尽量远离彼此,从而使得分子呈现出一定的几何形状。
通过确定分子中原子的中心原子、其他原子和孤对电子对的数量,可以用VSEPR理论预测分子的构型。
2.分子对称性:分子的对称性可以提供有关分子构型的重要信息。
通过观察分子的对称轴、平面反转中心、镜面反射面等,可以推断分子的几何结构。
例如,如果一个分子具有旋转轴,那么该分子很可能是线性的;若分子具有反射面,则可能是平面的。
3. 分子轨道理论:分子轨道理论描述了分子中电子的分布情况,指出原子轨道会经过一个或多个杂化过程而形成分子轨道。
通过观察分子中的化学键及相关杂化轨道的形状,可以推断出分子的杂化方式。
例如,如果分子中存在 sigma 键,则可判断该分子中原子的杂化方式为 sp 杂化;如果分子中存在 pi 键,则可判断杂化方式为 sp2 或 sp3 杂化。
4.光谱学方法:光谱学方法可以通过分析分子在不同波长下吸收和发射的电磁辐射来研究分子的构型和杂化。
例如,红外光谱可以提供分子中不同键弯曲、拉伸等振动模式的信息,从而帮助确定分子的立体构型;核磁共振光谱可以提供分子中不同核磁共振信号的信息,从而揭示出分子中不同原子的环境和构型。
5.计算化学方法:计算化学方法可以通过理论计算来预测分子的构型和杂化。
例如,量子力学方法(如密度泛函理论)可以计算分子的电子结构和能量,从而推测分子的构型和杂化方式。
总之,分子的立体构型和杂化方式可以通过VSEPR理论、分子对称性、分子轨道理论、光谱学方法和计算化学方法等多种途径来判断。
这些方法的使用取决于具体分子的性质和研究目的。
判断中心原子轨道杂化方式的方法
判断中心原子轨道杂化方式的方法中心原子轨道的杂化方式可以通过以下方法判断:1. 观察原子的价电子数和键对数。
根据VSEPR理论,原子的价电子数和键对数可以影响原子轨道的杂化方式。
对于四个或更多价电子数的中心原子,常见的杂化方式有sp3、sp3d、sp3d2等。
对于三个价电子数的中心原子,常见的杂化方式有sp2、sp2两种。
2. 判断分子的几何结构。
根据分子的几何结构可以推断原子的杂化方式。
例如,对于线性型分子,中心原子的杂化方式通常是sp杂化;对于平面型分子,中心原子的杂化方式通常是sp2杂化;对于立体型分子,中心原子的杂化方式通常是sp3杂化。
3. 判断分子的键的性质。
通过观察分子中不同键的性质,可以判断中心原子的杂化方式。
例如,对于含有双键的分子,通常说明中心原子的杂化方式是sp2杂化;含有三键的分子,通常说明中心原子的杂化方式是sp杂化。
4. 使用分子轨道理论进行计算。
通过分子轨道理论的计算方法,可以得到分子的能级图和轨道的能级顺序,从而判断原子的杂化方式。
例如,对于含有d轨道的元素,如果杂化方式是sp3d2,则会在能级图上出现d轨道的能级。
5.使用X-射线晶体学分析。
通过对晶体结构进行X-射线分析,可以确定原子的几何结构和键的性质,从而推断原子的杂化方式。
总之,判断中心原子轨道的杂化方式可以通过观察原子的价电子数、分子的几何结构、键的性质,使用分子轨道理论进行计算,以及使用X-射线晶体学分析等方法。
这些方法可以相互印证,从而达到准确确定杂化方式的目的。
如何判断分子的杂化类型
如何判断分子的杂化类型分子的杂化类型决定了分子中原子之间的化学键类型和分子的形状。
要判断分子的杂化类型,首先需要了解杂化的概念和原理。
杂化是指当一个原子参与到化学键的形成时,其原子轨道混合形成一些新的杂化轨道,以适应分子的形状和键的要求。
下面将介绍几种常见的杂化类型及其判断方法。
1. sp杂化sp杂化是指一个原子的一个s轨道和两个p轨道进行混合形成三个等价的sp杂化轨道。
这种杂化形式常见于直线形分子。
判断方法:若分子中一个原子形成两个单键和一个孤对电子,则该原子为sp杂化。
2. sp²杂化sp²杂化是指一个原子的一个s轨道和两个p轨道进行混合形成三个等价的sp²杂化轨道。
这种杂化形式常见于三角形平面分子。
判断方法:若分子中一个原子形成一个碳碳双键和两个单键,则该原子为sp²杂化。
3. sp³杂化sp³杂化是指一个原子的一个s轨道和三个p轨道进行混合形成四个等价的sp³杂化轨道。
这种杂化形式常见于四面体形状分子。
判断方法:若分子中一个原子形成一个碳碳三键和三个单键,则该原子为sp³杂化。
4. dsp²杂化dsp²杂化是指一个原子的两个d轨道、一个s轨道和两个p轨道进行混合形成五个等价的dsp²杂化轨道。
这种杂化形式常见于五角形平面分子。
判断方法:若分子中一个原子形成一个金属与五个配体的配位键,则该原子为dsp²杂化。
以上是一些常见的杂化类型及判断方法。
在实际判断分子的杂化类型时,需要观察分子中各原子的成键情况和分子的形状,并结合分子的化学键和分子轨道理论进行分析判断。
需要注意的是,这里只是对常见情况的介绍,实际上有时一个原子的杂化类型可能是一种混合形式。
最后,判断分子的杂化类型是理解和解释分子的结构和性质的基础之一,它对于有机化学、配位化学、化学键以及轨道理论等方面都有着重要的作用。
分子立体构型及杂化类型的判断 PPT
√ 1.CO2中σ键电子对数为2,C原子为SP杂化,分
子为直线形。
×
2.H2O中O原子为SP2杂化,分子空间构型为V形。
3.NH3和BF3分子空间构型均为三角锥 ×
4.SO42-中中心原子孤电子对数为0,中心原子为
SP3杂化。
√
【课堂小结】
【能力提升】
1.下列描述中,正确的是( )D
A. CS2分子的立体构型为V形。 B. NH4+的空间构型为平面三角形。 C.NF3中中心原子为SP2杂化。 D.SiF4和SO32-的中心原子均为SP3杂化。
层电子对数是 3 对,分子的立体构型为:V形
SO3气态为单分子,该分子中S原子的杂化轨道类
型为 SP2 。
2.下列分子中,杂化类型相同,空间构型
也相同的是( B)
A.H2O、SO2 B.BeCl2、CO2 C.H2O、NH3 D. NH3 、CH4
3.【2015年全国高考I卷37】CS2分子中C原子的
杂化轨道类型是 SP ,写出两个与CS2具有相
同空间构型的分子: BeCl2、CO2
4.【2015年全国高考海南卷】SO2 分子中S原子价
分子或离 价层电子 杂化轨道 杂化类型
子
对数
数
BeCl2
2
2
SP
SnBr2
3
H2O
4
BF3
3
NH3
4
CH4
4
3
SP2
4
SP3
3
SP2
4
SP3
4
SP3
【小组合作探究】总结中心原子杂化类型判断规律
1.杂化轨道数为 ,2 中心原子杂化类型为:SP
2.杂化轨道数为 ,3 中心原子杂化类型为:SP2
高中化学:判断中心原子杂化轨道类型的方法
高中化学:判断中心原子杂化轨道类型的方法一、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:由此,可以根据分子的空间构型或键角来判断中心原子轨道的杂化方式。
例如:学生对于一些常见的简单分子的结构都是熟悉的,C2H2、CO2 为直线型分子,键角为180°,推断其C 原子的杂化轨道类型为sp;C2H4 、C6H6 为平面型分子,键角为120°,推断其C 原子的杂化轨道类型为sp2;CH4、CCl4为正四面体,键角109.5°,推断其C 原子的杂化轨道类型为sp3。
还可以扩展到以共价键形成的晶体,如:已知金刚石中的碳原子、晶体硅和石英中的硅原子,都是以正四面体结构形成共价键的,所以也都是采用sp3 杂化;已知石墨的二维结构平面内,每个碳原子与其它三个碳原子结合,形成六元环层,键角为120°,由此判断石墨的碳原子采用sp2 杂化。
二、根据价层电子对互斥理论判断教材的“拓展视野”中介绍了价层电子对互斥理论,根据该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。
中心原子的价电子对数与价电子对的几何分布、中心原子杂化轨道类型的对应关系如下表(价电子对数>4 的,高中阶段不作要求)。
运用该理论的关键是能准确计算出中心原子的价电子对数,其计算方法是:1.价电子对数n=[中心原子(A)的价电子数+配位原子(B)提供的价电子数×m]÷22. 对于主族元素,中心原子(A)的价电子数=最外层电子数;配位原子中卤族原子、氢原子提供1个价电子,氧族元素的原子按不提供电子计算;离子在计算价电子对数时,还应加上负离子的电荷数或减去正离子的电荷数。
3.中心原子孤电子对数=n(价电子对数)-m(配位原子B 数)。
4.杂化轨道由形成σ键的电子对和孤电子对占据,因此分子或离子的空间构型为杂化轨道构型去掉孤电子对后剩余的形状。
文档:资料:单元课6-正确判断分子构型和杂化类型(教师版)
正确判断分子构型和杂化类型教学目标:★★★★☆☆学生能够正确判断分子构型和杂化类型.问题层级图目标层级图正确理解共价键一、 正确得出价层电子对的数目(★★★★☆☆)1. 价层电子对互斥理论(1)价层电子对互斥理论认为,分子的立体构型是“________”相互排斥的结果。
价层电子对是指分子中的________上的电子对,包括________和________。
(2)σ键电子对数可由________确定。
而中心原子上的孤电子对数,确定方法如下: 中心原子上的孤电子对数=________;a 为________;x 为________;b 为与中心原子结合的原子________。
答案:(1)价层电子对 中心原子 σ键电子对 中心原子上的孤电子对(2)分子式 12(a -xb ) 中心原子的价电子数 与中心原子结合的原子数 最多能接受的电子数【过关检测】(5min)1. 判断正误,正确的划“√”,错误的划“×”① H 2O 的中心原子为O ,形成两个H —Oσ键,即O 有两对σ键电子对。
( )② 中心原子上的孤电子对数=12(a -xb ) 对于阳离子,a =价电子数-离子电荷数;对于阴离子,a =价电子数+|离子电荷数|。
( )③ SO 2中O 原子上的孤电子对数为1。
( ) ④ NH 4+中N 原子上的孤电子对数为0。
( )答案:√;√;×;√;2. 如何确定CO 2-3和NH +4的中心原子的孤电子对数?。
答案:NH +4中中心原子为N ,a =5-1,b =1,x =4,所以中心原子孤电子对数=12(a -xb )=12(4-4×1)=0。
CO 2-3中中心原子为C ,a =4+2,b =2,x =3,所以中心原子孤电子对数=12(a -xb )=12(6-3×2)=0。
二、正确判断VSEPR 构型和分子构型(★★★★☆☆)1. 根据分子中成σ键电子对数和孤电子对数,可以依据下面的方法确定相应的较稳定分子空间构型:σ键电子对数+孤电子对数=价层电子对数――→价层电子对互斥理论VSEPR 模型――→略去孤电子对分子立体构型。
怎么判断杂化轨道类型
怎么判断杂化轨道类型
首先,你应该掌握一般简单分子的几何构型,如:甲烷为正四面体,氨气为三角锥型,三氟化硼为平面三角形,甲基正四面体,等等。
可以根据分子或基团的几何构型来判断中心原子的杂化方式。
正四面体型或三角锥形为SP3杂化,平面三角形为sp2杂化,直线型为sp杂化(关于杂化原理可以在大学任何一本无机化学书上找到,这是最基础的理论)。
至于某种杂化方式为什么有其特定的空间构型,这是因为各轨道中电子互斥,为降低分子或基团的整体热力学能,各轨道间就形成了一种特定的空间关系,这样就决定了分子或基团的空间构型。
也就可以逆向的从空间构型来判断杂化方式了。
其次,可以看中心原子上不饱和键的情况,一个双键表示中心原子有一个pai键,即中心原子有一个p轨道(p轨道表示该轨道未参加杂化,参加杂化后的轨道用sp、sp2或sp3表示,具体看键的类型),可以判定该中心原子采用的是sp2杂化;若有一个三键则表示中心原子有两条p轨道,判定为sp杂化(如乙炔),如果没有不饱和键,则为sp3杂化。
不过要提醒你的是,上述方法适用于第二周期元素,当原子有d、f轨道时杂化较复杂,讨论也较少,掌握上述方法就基本可以了。
共振杂化体的简单判断方式
共振杂化体的简单判断方式共振杂化体是描述分子中原子轨道重排的概念,可以用来解释分子的几何结构和化学性质。
共振杂化体的判断方式可以通过以下几个步骤进行简单判断。
要确定分子的中心原子以及周围的原子。
在判断共振杂化体时,通常需要关注中心原子周围的原子。
要找出中心原子的原子轨道。
中心原子的原子轨道可以通过考虑其电子构型和杂化方式来确定。
常见的原子轨道包括s轨道、p轨道、d轨道等。
然后,要确定中心原子周围的原子的原子轨道。
根据中心原子的杂化方式和分子的几何结构,可以确定周围原子的原子轨道。
接下来,要根据中心原子原子轨道和周围原子原子轨道的特点来判断共振杂化体的类型。
常见的共振杂化体类型包括sp杂化、sp2杂化、sp3杂化等。
具体的判断方式如下:1. sp杂化:如果中心原子的一个s轨道和两个p轨道杂化,形成三个sp杂化轨道,且这三个sp杂化轨道与周围原子形成的键是等角的,那么可以判断为sp杂化。
2. sp2杂化:如果中心原子的一个s轨道和两个p轨道杂化,形成三个sp2杂化轨道,且这三个sp2杂化轨道与周围原子形成的键是等角的,那么可以判断为sp2杂化。
3. sp3杂化:如果中心原子的一个s轨道和三个p轨道杂化,形成四个sp3杂化轨道,且这四个sp3杂化轨道与周围原子形成的键是等角的,那么可以判断为sp3杂化。
根据判断出的共振杂化体类型,可以进一步分析分子的几何结构和化学性质。
不同的共振杂化体类型对应不同的分子几何结构和键角,从而影响分子的化学性质。
通过确定中心原子的原子轨道和周围原子的原子轨道,并根据其特点判断共振杂化体的类型,可以帮助我们理解分子的几何结构和化学性质。
这种简单的判断方式可以为我们进一步研究分子的性质和反应提供基础。