缺电子化合物
铝及其化合物
3LiBH4+4BF3=2B2H6+3NaBF4
三、性质: 性质:
1、强还原性: 强还原性:
硼烷燃烧热很大,在空气中易燃 易水解,有剧毒, 易燃, 硼烷燃烧热很大,在空气中易燃, 易水解, 有剧毒, 无氧, 状态, 制备时要注意保持反应处于无氧 无水气状态 制备时要注意保持反应处于无氧, 无水气状态, 做好 安全防护工作。 安全防护工作。
讨论: 讨论: 比较BF3、BCl3、BBr3、BI3酸性强弱顺序? 比较BF 酸性强弱顺序? 思考: 思考:为 什么BX 什么 3能 存在而BH 存在而 3 不能存在? 不能存在?
二、硼酸 1
sp2杂化
结 构
链状硼酸结构 环状硼酸结构
sp3杂化
四硼酸根离子结构
2、性质: 性质:
物性:有解湿性,可作润滑剂,类似于石墨,这种缔合 有解湿性,可作润滑剂,类似于石墨,
结构使硼酸在冷水中溶解度很低,而在热水中, 结构使硼酸在冷水中溶解度很低,而在热水中,由于部分 氢键断裂而溶解增大。 氢键断裂而溶解增大。
化性:硼酸加热灼烧时,起下列变化: 化性:硼酸加热灼烧时,起下列变化:
① 灼烧 -H2 O △ -H2 O △ -H2 O
H3BO3──→HBO2──→ H2B4O7──→B2O3 ② Bi(OH)3 是一元弱酸: 是一元弱酸: Bi(OH)3+H2O==[(OH)3B←OH]-+H+ =5.8× Ka=5.8×10-10
2B+3F2=2BF3 (室温) 2B+ 室温)
与酸作用: 指有氧化性的酸, 否则不作用) 3 、 与酸作用 : ( 指有氧化性的酸 , 否则不作用 ) B+3HNO3=H3BO3+3NO2↑ 2B+ 2B+3H2SO4=2H3BO3+3SO2↑
富缺电子化合物路易斯结构式的书写
富缺電子化合物路易斯結構式の書寫①缺電子結構——價電子,包括形成共價鍵の共用電子對之內,少於8電子の,稱為缺電子結構。
例如,第3主族の硼和鋁,中性原子只有3個價電子,若一個硼原子和其它原予形成3個共用電子對,也只有6個電子,這就是缺電子結構。
典型の例子有BCl 3、AlCl 3(這些化學式是分子式,即代表一個分子の結構)。
缺電子結構の分子有接受其它原子の孤對電予形成配價鍵の能力。
例如:BCl 3+:NH 3=Cl 3B ←NH 3能夠接受電子對の分子稱為“路易斯酸”,能夠給出電子對の分子稱為“路易斯堿”。
路易斯酸和路易斯堿以配價鍵相互結合形成の化合物叫做“路易斯酸堿對”。
②多電子結構例如,PCl 5裏の磷呈5價,氯呈1價。
中性磷原予の價電子數為5。
在PCl 5磷原子の周圍の電子數為10,超過8。
這種例外只有第3周期或更高周期の元素の原子才有可能出現。
Lewis 結構式1.書寫方法2.共振有時,一個分子在不改變其中の原子の排列の情況下,可以寫出一個以上合理の路易斯結構式,為解決這一問題,鮑林提出所謂の“共振”の概念,認為該分予の結構是所有該些正確の路易斯結構式の總和,真實の分子結構是這些結構式の“共振混合體”。
(1).Lewis 結構式穩定性の判據 −− 形式電荷Q F如何判斷路易斯結構式の穩定性:形式電荷形式電荷Q F =價電子數-鍵數-孤電子數 ( 形式電荷=價電子數-成鍵電子數/2-反鍵電子數 )Q F の絕對值盡可能小; Q F =0の結構式是最穩定の路易斯結構式;要避免相鄰兩原子間の形式電荷為同號;如果一個共價分子有幾種可能のLewis 結構式,那麼通過Q F の判斷,應保留最穩定和次穩定の幾種Lewis 結構式,它們互稱為共振結構。
例如:H -N =N =N H -N -N ≡N, 互稱為HN 3の共振結構式。
(1) Q F の由來: 以CO 為例n o = 2 ⨯ 8 = 16 n v = 4 + 6 =10n s / 2 = (16 - 10) / 2 = 3 n l / 2 = (10 - 6) / 2 = 2為了形成三對平等の共價鍵,可以看作O 原子上の一個價電子轉移給C 原子,即:,所以氧原子のQ F 為+1,碳原子のQ F 為-1。
山东省2020年普通高中学业水平等级考试(模拟卷)化学试题二含参考答案
山东省2020年普通高中学业水平等级考试(模拟卷)化 学 试 题1.答题前,考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置,认真核对条形码上的姓名、考生号和座号,并将条形码粘贴在指定位置上。
2.选择题答案必须使用2B 铅笔(按填涂样例)正确填涂;非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
保持卡面清洁,不折叠、不破损。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Na 23 Cl 35.5 Cr 52 Cu 64一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。
每小题只有一个选项符合题意。
1.山梨醇[CH 2OH(CHOH)4CH 2OH]可用作牙膏、食品的水分保持剂。
其生产路线如下图所示。
下列说法错误的是 A .活性炭脱色的过程为物理变化 B .加压氢化时葡萄糖中醛基转化为羟基C .离子交换时可选用阴离子交换树脂D .山梨醇可作水分保持剂是因为能与水形成氢键2.下列实验操作或实验仪器使用正确的是 A .将高锰酸钾溶液盛装在碱式滴定管中B .容量瓶、滴定管使用前均需用蒸馏水洗净并烘干C .用10 mL 量筒量取2.5 mL 浓硫酸用于配制一定浓度的稀硫酸D .溶液蒸发浓缩时,用坩埚钳夹持蒸发皿直接加热3.下列关于原子结构及元素周期表的说法错误的是 A .ⅡA 族基态原子最外层电子排布均为n s 2 B .第三、第四周期同主族元素的原子序数均相差8C .第四周期ⅡA 族与ⅢA 族元素的原子序数相差11葡萄糖D .基态原子3d 轨道上有5个电子的元素位于ⅥB 族或ⅦB 族4.中医药是中华民族的瑰宝,厚朴酚是一种常见中药的主要成分之一,有抗菌、消炎等功效,其结构简式如图a 所示。
下列说法错误的是 A .厚朴酚与溴水既可发生加成反应又可发生取代反应 B .图b 所示为厚朴酚的一种同分异构体 C .厚朴酚分子中所有碳原子可能共平面D .厚朴酚分子中不含手性碳原子5.缺电子化合物是指电子数不符合路易斯结构(一个原子通过共享电子使其价层电子数达到8,H 原子达到2所形成的稳定分子结构)要求的一类化合物。
第三章硼族元素-基本要点
Na
Mg
Al
Si
二、解释
属于经验规则,尚无统一理论解释
∵处于对角线上的元素离子的极化力相近 ∴ 性质上也相似。 极化力从上至下减弱(因为电荷数相同而半径增大) 极化力从左至右增大(因为半径减小而电荷数增加) 所以,处于对角线右下角的元素,离子电荷数的增加弥补了半径增大的影响,故极化力 与左上方的元素相近。
o
* 2 B 2 H 2 SO4 2 H 3 BO3 3SO2 (HNO3 NO2)
三、 硼的氢化物: 1. 二硼烷制备:
( C2 H 5 ) 2 O 4 BCl3 3LiAlH 4 2 B2 H 6 3 AlCl3 3LiCl
能与水蒸气作用(置换出 H2) 。不溶于非氧化性酸,能被氧化性酸氧化为 H3BO3。能与 碱作用(说明具有成酸性质) 。 2.铝 银白色有光泽金属,密度小(2.7 g·cm 3) ,熔点较低(657℃) ,导电、导热性良好(导 电性为同体积 Cu 的 64%,因此同质量下导电能力大于铜) 。在空气和水中有较好的耐 蚀性(表面有致密氧化膜保护) 。具有两性,可溶于酸和碱中。强烈的亲氧性(Al2O3 的生成热在所有氧化物中最大) 。有一定毒性,对人体神经功能有影响。 3.镓、铟、铊 ① 物理性质 镓是银白色有光泽质软的金属,硬度近于铅。熔点很低(29.78℃) ,沸点
④ 由 B2H6 加热(200~250℃)合成高级硼烷。 2.结构 有两种系列的硼烷,前一系列较稳定,后一系列易自燃 B n H n+4 B2H6 、B5H9 、B6H10 、B8H12 、B10H20 、B16H6 、B18H22 ; B n H n+6 B3H9 、B4H10 、B5H11 、B6H12 、B9H15 、B10H16 、B20H26 ; 由正常共价化合物 BH3 、B2H4 、B3H5 等通过 “氢桥” 、 “硼桥”等特殊键结合而成。 B2H6 的结构: B 原子以 s p 3 杂化成键,中间两个氢桥键是三中心二电子键, 与两端的 B-H 平面垂直。 在硼烷系列中存在五种特殊的化学键: ① 端侧 B-H 键(2 c-2 e ) ;
北师大考研无机化学复习题第十三章
北师⼤考研⽆机化学复习题第⼗三章第13 章p 区元素(⼀)⼀、教学基本要求1. 了解p区元素的特点;2. 了解p区元素的存在、制备及⽤途;3. 掌握重点元素硼、铝、碳、硅、氮和磷的单质及其化合物的性质,会⽤结构理论和热⼒学解释它们的某些化学现象;4. 从⼄硼烷的结构了解缺电⼦键和硼烷结构;5. 了解⼀些⽆机材料的制备和⽤途;6.了解惰性电⼦对效应概念及其应⽤。
⼆、要点1.缺电⼦化合物 (Electron-deficient compound)具有共价性的原⼦,若其价电⼦数少于价层轨道数时,这种原⼦称为缺电⼦原⼦。
缺电⼦原⼦以共价键所形成的不具有⼋隅体结构的化合物称作缺电⼦化合物。
如:B原⼦最外层电⼦排布为:2s22p1,有3个价电⼦,但它有四个价层轨道(⼀个3s,三个3p),是缺电⼦原⼦。
当它和卤素原⼦形成BX3时,在中⼼B原⼦外围只能形成三个共⽤电⼦对(6个电⼦),它不是⼋隅结构,这类化合物就是缺电⼦化合物。
2.⾜电⼦化合物 (Electron-precise compound)指所有价电⼦都与中⼼原⼦形成化学键,并满⾜了路易斯结构要求的⼀类化合物。
第14族元素形成⾜电⼦化合物,例如甲烷分⼦CH4 , 分⼦中的键电⼦对数恰好等于形成的化学键数。
3.富电⼦化合物 (Electron-rich compound)指价电⼦对的数⽬多于化学键数⽬的⼀类化合物。
第15族⾄第17族元素形成富电⼦化合物,例如氨分⼦NH3, 4个原⼦结合只⽤了3对价电⼦,多出的两个电⼦以孤对形式存在。
4.稀散元素 (Rare element)⾃然界中不能形成独⽴矿床⽽以杂质状态分散于其他矿物中的元素,如硒、碲、锗、铟、铊等。
可由冶⾦、化⼯作业的各种粉尘、残渣或中间产品中提取。
这些元素在电⼦⼯业、原⼦能⼯业、合⾦材料、电光原材料及催化剂等⽅⾯有重要的⽤途。
5.三中⼼两电⼦键 (Three center two electron bond)它是多中⼼共价键中的⼀种,指三个原⼦共⽤两个电⼦的化学键,中⼼原⼦常为缺电⼦原⼦,例如,硼烷中就存在3e-2c的氢桥键。
富缺电子化合物路易斯结构式的书写
富缺电子化合物路易斯结构式的书写①缺电子结构——价电子,包括形成共价键的共用电子对之内,少于8电子的,称为缺电子结构。
例如,第3主族的硼和铝,中性原子只有3个价电子,假设一个硼原子和其它原予形成3个共用电子对,也只有6个电子,这确实是缺电子结构。
典型的例子有BCl 3、AlCl 3(这些化学式是分子式,即代表一个分子的结构)。
缺电子结构的分子有同意其它原子的孤对电予形成配价键的能力。
例如:BCl 3+:NH 3=Cl 3B ←NH 3能够同意电子对的分子称为“路易斯酸”,能够给出电子对的分子称为“路易斯碱”。
路易斯酸和路易斯碱以配价键彼此结合形成的化合物叫做“路易斯酸碱对”。
②多电子结构例如,PCl 5里的磷呈5价,氯呈1价。
中性磷原予的价电子数为5。
在PCl 5磷原子的周围的电子数为10,超过8。
这种例外只有第3周期或更高周期的元素的原子才有可能显现。
Lewis 结构式1.书写方式2.共振有时,一个分子在不改变其中的原子的排列的情形下,能够写出一个以上合理的路易斯结构式,为解决这一问题,鲍林提出所谓的“共振”的概念,以为该分予的结构是所有该些正确的路易斯结构式的总和,真实的分子结构是这些结构式的“共振混合体”。
(1).Lewis 结构式稳固性的判据 −− 形式电荷Q F如何判定路易斯结构式的稳固性:形式电荷形式电荷Q F =价电子数-键数-孤电子数 ( 形式电荷=价电子数-成键电子数/2-反键电子数 )Q F 的绝对值尽可能小; Q F =0的结构式是最稳固的路易斯结构式;要幸免相邻两原子间的形式电荷为同号;若是一个共价分子有几种可能的Lewis 结构式,那么通过Q F 的判定,应保留最稳固和次稳固的几种Lewis结构式,它们互称为共振结构。
例如: H -N =N =N H -N -N ≡N, 互称为HN 3的共振结构式。
(1) Q F 的由来: 以CO 为例n o = 2 ⨯ 8 = 16 n v = 4 + 6 =10 n s / 2 = (16 - 10) / 2 = 3 n l / 2 = (10 - 6) / 2 = 2为了形成三对平等的共价键,能够看做O 原子上的一个价电子转移给C 原子,即: ,因此氧原子的Q F 为+1,碳原子的Q F 为-1。
2021化学二轮配套练习题专题限时集训6分子结构(含化学键)与晶体结构及其性质含解析
2021新高考化学二轮配套练习题:专题限时集训6 分子结构(含化学键)与晶体结构及其性质含解析专题限时集训(六)分子结构(含化学键)与晶体结构及其性质(限时:45分钟)1.下列叙述错误的是()A.C2H4分子中有π键B.CH4的中心原子的杂化方式为sp3杂化C.HCl和HI化学键的类型和分子的极性都相同D.键角:CH4〈NH3<H2OD[杂化类型相同时,孤电子对越多,键角越小,D项错误.]2.(2020·济宁模拟)下列说法正确的是()A.甲醛(HCHO)和光气(COCl2)分子中:键角∠H—C—H 〈∠Cl—C—ClB.基态氮原子的价电子排布图:C.3p x所代表的含义是:第三电子层沿x轴方向伸展的p轨道D.四硼酸根离子X m-(含B、O、H)的球棍模型如图,配位键存在于4、5和4、6原子之间C[H的电负性比Cl小,HCHO中H—C的共用电子对比COCl2中Cl-C的共用电子对靠近碳原子,H—C中C的两对成键电子对排斥力大,键角大,故键角∠H—C—H>∠Cl—C—Cl,A 项错误;B项所示价电子排布图违反了洪特规则,正确的价电子排布图是,B项错误;能级前的数字代表能层,p 能级有x、y、z三个不同伸展方向的轨道,C项正确;4号B原子形成4个化学键,其中包括3个共价键和1个配位键,即4、5号原子之间为配位键,其他为共价键,D项错误。
]3.下列有关微粒性质的排列顺序错误的是()A.GeX4(X表示Cl、Br或I)为分子晶体,熔沸点:GeCl4<GeBr4〈GeI4B.共价键的极性:H2O2〉CO2〉NOC.还原性:H2O<H2S〈H2SeD.中心原子的孤电子对数:BeCl2<H2S<OF2D[A项,GeX4(X表示Cl、Br或I)为分子晶体,GeCl4、GeBr4、GeI4结构相似,随相对分子质量增大,分子间作用力增大,熔沸点为GeI4〉GeBr4〉GeCl4,正确;B项,两元素电负性差值越大,形成共价键的极性越强,正确;C项,非金属性O>S〉Se,还原性H2Se>H2S〉H2O,正确;D项,BeCl2、H2S、OF2的中心原子分别为Be、S、O,孤电子对数S与O相等,错误.]4.下列说法不正确的是()A.NH4F的所有原子的最外层都符合相应的稀有气体原子的最外层电子结构,是既具有离子键又具有共价键的离子化合物B.Na2O是离子晶体,其溶于水生成NaOH的过程中既有离子键的断裂又有共价键的形成C.AlCl3的二聚体Al2Cl6的结构式为,其中Al原子的杂化方式为sp3杂化D.杂化轨道可用于形成σ键、π键或用于容纳未参与成键的孤电子对D[NH4F由F-和NH错误!构成,故NH4F中既有离子键又有共价键,A项正确;Na2O是离子化合物,其溶于水生成NaOH的过程中,Na2O中离子键断裂,生成NaOH时有共价键形成,B项正确;AlCl3的二聚体Al2Cl6的结构式为,其中每个铝原子参与形成三个共价键、一个配位键,故Al原子的杂化方式为sp3杂化,C项正确;杂化轨道可用于形成σ键和容纳未参与成键的孤电子对,不能用于形成π键,D项错误。
高二化学名师指点:缺电子体等有机化合物性质的影响
高二化学名师指点:缺电子体等有机化合物性质的影响饱和烷烃性质稳定,能发生取代反应,不能发生加成反应。
烯烃和炔烃是不饱和烃,性质较活泼,能发生加成反应,不能发生取代反应。
从饱和烃与不饱和烃的分子结构分析,碳原子数相同的烷烃、烯烃、炔烃比较,烷烃分子中电子总数比烯烃和炔烃要多。
因此我们可以认为烯烃和炔烃等不饱和烃为缺电子体,当然苯和芳香烃也是不饱和烃,也应该是缺电子体。
结合烃类的化学性质,我们可以得出缺电子体的化学性质的特点为:能发生加成反应,不能发生取代反应。
因为苯环本身为缺电子体,由于大prod;键的特殊性,苯既能发生取代反应,也能发生加成反应。
在苯环上不连接任何基团时,以发生取代反应为主。
较难发生加成反应。
若苯环上连接有基团时,对苯环的性质会产生影响,影响的结果要根据基团的特点分析,在此基团分作吸电子体、供电子体两种类型。
卤族元素的原子、氧族元素的原子和氮族元素的原子等为供电子基团;若某基团为-C-A型,比较A与碳原子的非金属性的强弱,若A的非金属性比碳强,则-C-A型基团为吸电子体基团,如硝基、磺酸基等.若A的非金属性比碳弱,则-C-A型基团为供电子体基团,如:甲基、乙基等.当苯环上连有吸电子体基团时,使苯环缺电子性表现得更强,则此类芳香烃的性质更加接近于不饱和烃的性质,发生加成反应变得比较容易,发生取代反应变得更加困难。
因此硝基苯想在变成二硝基苯就比较困难,根本不可能直接生成三硝基苯。
当苯环上连有供电子体基团时,使苯环缺电子性降低,则此类芳香烃的性质更加接近于饱和烃的性质,发生加成反应变得比较困难,发生取代反应变得比较容易。
因此甲苯可以很容易直接生成三硝基甲苯。
吸电子体基团和供电子体基团对苯环的性质有所影响,反过来苯环也是一个缺电子基团,那么苯环对连接在其上的烃基的性质也有影响,使得烃基上的电子密度变低,导致烃基具有了不饱和烃的某些性质,因此甲苯、乙苯等物质能被高锰酸钾溶液氧化,生成苯甲酸。
N1-(缺电子芳基)-1,3-丙二胺类化合物的合成与表征
基 团取代 的 苯胺 与 Ⅳ ( . 丙 基 ) 苯 二 甲酰亚 _3 溴 邻
胺的 Ⅳ. 烷基 化 反 应 也未 见 文献 报道 。我 们用 2 .
2位的硝 基 被羧 基 或 羧 酸 酯 基 替 代 后 , 制 活 性 抑 几乎 消失 。苯 环上 4位 取代 基对 小分 子 的抑制 活
性也 有较 大影 响 。为 了进 一步 研究 该类 化合 物 的
硝基苯 胺替 代文 献 [ ] 的苯 胺 在 相 同 条件 下 以 2中
K C 碱在 乙腈 中 回流 4 , 未 观 察 到 有 反 2O 为 8h 也
构效 关 系 , 需要 了解 苯环 上 2位 硝 基 能 否被 磺 酰 氨基 取代 , 4位 甲基 被 乙基 取 代 以 及 硝 基 不 处 于
苯胺 和供 电子 基 团 取 代 的苯 胺 能 够 与 3 溴丙 胺 .
或 Ⅳ (. -3 溴丙基 ) 苯 二 甲酰 亚 胺进 行 Ⅳ 烷基 化 邻 . 反应 , O e i _ J 研究 芳胺 与 3溴丙 胺 的 Ⅳ 但 r l等 l 在 l . - 烷基 化反 应 时发现 ,. 基或 4 硝 基 苯胺 与 3 溴 2硝 . . 丙胺 的 Ⅳ 烷 基 化 反应 不 能 进 行 。硝 基 等 吸 电子 -
摘要 : 以缺 电子 芳 胺 为 原 料 , 以等 物质 的量 的 三 乙 胺 为 缚 酸 剂 , Ⅳ.3溴 丙 基 ) 苯 二 甲 酰 亚 胺 在 无 溶 剂 条 件 下 加 热 到 与 (. 邻
10℃ , 成 了 2[.缺 电子 芳 胺 基 )丙 基 ] 氢 异 吲 哚 .,- 酮 , 经 肼 解 简 便 地 得 到 了 标 题 化 合 物 , 结 构 经 I 、 2 合 -3( . 二 1 3二 再 其 R H M 、 C MR H M 确 证 。该 方 法 原 料 易 得 、 作 简 便 、 率 较 高 , 一 定 的应 用 价值 。 N R” N 及 R S 操 收 有 关 键 词 : - 缺 电 子 芳 基 ) 13 丙 二 胺 ; 溶剂 反 应 ; . 基 化 反 应 ; 解 ; 成 N1( . ,- 无 N烷 肼 合
高中化学专题12 分子结构与性质-2021年高考化学一轮复习高频考点集训(解析版)
专题12 分子结构与性质一、单选题1.下列有关说法正确的是A.水分子间的氢键是一个水分子中氢原子与另一个水分子中的氧原子间形成的化学健B.Na与水反应时,增加水的用量可以明显加快化学反应速率C.纯碱溶液清洗油污时,加热可以增强其去污力D.向海水中加入净水剂明矾可以使海水淡化【答案】C【解析】A.氢键是一个水分子中的氢原子与另一个水分子中的氧原子间形成的分子间作用力,不是化学键,故A错误;B.钠与水反应时,可将块状钠变成细小颗粒,能加快反应速率,由于水为纯净物,浓度为定值,增加水的用量,浓度不变,不能加快反应速率,故B错误;C.温度升高,使纯碱水解的程度增大,氢氧根变多,碱性增强,所以去污能力增强,故C正确;D.明矾中铝离子水解产生氢氧化铝胶体,具有吸附作用,可以吸附水中的悬浮物,只能用来净水,而不能使海水淡化,故D错误;故答案为C。
2.缺电子化合物是指电子数不符合路易斯结构(一个原子通过共用电子使其价层电子数达到8,H原子达到2所形成的稳定分子结构)要求的一类化合物。
下列说法错误的是()A.NH3、BF3、CCl4中只有BF3是缺电子化合物B.BF3、CCl4中心原子的杂化方式分别为sp2、sp3C.BF3与NH3反应时有配位键生成D.CCl4的键角小于NH3【答案】D【解析】A.NH3电子式为,符合路易斯结构,BF3电子式为,B原子价层电子数为6,不符合路易斯结构,CCl4电子式为、,符合路易斯结构,只有BF3是缺电子化合物,故A正确;B.BF3中心原子B价层电子对数为3+12× (3-3×1)=3,则杂化方式为sp2杂化;CCl4中心原子C价层电子对数为4+12×(4-4×1)=4,则杂化方式为sp3杂化,故B正确;C.BF3与NH3反应时,NH3中N原子有孤电子对,BF3中B有空轨道,可生成配位键,故C正确;l4和NH3均为sp3杂化,CCl4中心原子无孤电子对,NH3有一对孤电子对,根据价层电子对互斥理论,孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力,键角减小,则CCl4的键角大于NH3,故D 错误;故答案选:D。
浅谈缺电子化合物卡宾
浅谈缺电子化合物卡宾环科二班12056217 贺淑鹏摘要:卡宾,又称碳烯、碳宾,是含二价碳的电中性化合物。
卡宾是由一个碳和其他两个基团以共价键结合形成的,碳上还有两个自由电子。
最简单的卡宾是亚甲基卡宾,亚甲基卡宾很不稳定,从未分离出来,是比碳正离子、自由基更不稳定的活性中间体。
其他卡宾可以看作是取代亚甲基卡宾,取代基可以是烷基、芳基、酰基、卤素等。
这些卡宾的稳定性顺序排列如下:H2C:< ROOCCH:< PhCH:< BrCH:< ClCH:< Br2C:< Cl2C:氮杂环卡宾+是一类较新颖的卡宾,也译作稳定卡宾+,具有特殊的稳定性,有些可以无限期的保存。
典型的氮杂环卡宾中,卡宾的二价碳位于咪唑环系、1,2,4-三嗪环系或与两个取代氨基相连的碳上。
1.结构单线态和三线态卡宾。
卡宾有两种结构,在光谱学上分别称为单线态和三线态。
单线态卡宾中,中心碳原子是sp2杂化,有一对未成键电子;三线态卡宾有两个自由电子,可以是sp2或直线形的sp杂化。
除了二卤卡宾和与氮、氧、硫原子相连的卡宾,大多数的卡宾都处于非直线形的三线态基态。
卡宾是单线态还是三线态由其电子自旋决定。
三线态卡宾为顺磁性,寿命足够长的话可以被电子自旋共振谱(EPR or ESR)检测到。
单线态卡宾的总自旋为0,三线态的总自旋为1(单位),三线态亚甲基卡宾的键角为125-140°,相应的单线态卡宾为102°。
一般地讲,气态时三线态卡宾更加稳定,单线态卡宾在溶液中更加稳定。
对于简单的烃基卡宾而言,三线态卡宾的能量一般比单线态卡宾低33kJ/mol(洪特最大多重度规则),因此基态时三线态更稳定,激发态时单线态更加稳定。
单线态卡宾形成后,与反应器壁或其他分子碰撞,会逐渐转化为三线态卡宾。
某些给电子的取代基会向单线态卡宾的空p轨道贡献电子,从而增加了其稳定性,有可能使单线态的能量低于三线态,成为基态主要形式。
硼族的缺电子性
硼族的缺电子性一.lCl3的二聚与缺电子性常温下,AlCl3为层状结构的晶体。
在4400C以下的气相和液相中,形成二聚体Al2Cl6。
这是硼族元素化学中一个颇有意义的事实。
为什么在上述条件下,它以二聚体存在更有利呢?众所周知,由于Al的价层电子数为三,比价轨道数少,故称之为缺电子原子。
价层轨道若被充分利用参与成键,由由于能量上更多的贡献,体系被更稳定。
气态AlCl3二聚体的结构为:图中,两个Al原子与四个端Cl原子共面。
桥Cl原子在平面上、下。
Al原子处于变形的四面体环境中。
在这种桥式结构中,桥Cl原子提供孤对电子,构成正常的双电子共价键。
这样每个Al原子周围各有四个键。
显然比只形成三个键更加稳定。
与Al同一族的镓、铟均有相应的氯化物二聚体。
它们发生二聚的道理亦相同。
同理,亦可以说明它们在非极溶剂中的二聚状态。
二.X3的成键特点与酸性强弱的关系硼的卤化物BX3是否也由于中心B原子的缺电子性而发生二聚?事实表明BX3并不发生二聚。
二聚的桥式结构只是成键的形式之一。
除此之外,还可能有其它表现形式。
如BCl3乍看起来,B原子周围似乎只有三个键。
但实验测得B—Cl键长为174pm比B与Cl的理论共价半径之和(即B—Cl单键键长)180pm要短。
为了说明这一事实,可以认为中心B原子采取sp2杂化与三个Cl原子形成三个σ键。
未参与杂化的p z轨函则与三个Cl的p轨函平行重叠,形成离域π键。
六个电子由三个Cl原子所提供。
由于电子的离域,在BCl3中,B—Cl键含有若干双键成分。
可看成附加的成键效应。
BCl3和ACl3既然都是缺电子体,为什么它们成键的方式迥异?这主要是两者的半径不同。
B原子的半径为81pm,比Al原子的125pm小得多,形成π键的重叠程度大,增强了体系的稳定性,半径较大的Al 原子形成这种π重叠程度较小,转而通过桥Cl原子以二聚的形式多生成两个Al—Cl配键。
出现了增强稳定性的另一种表现形式。
缺电子化合物.doc
有哪些缺电子原子?浏览次数:3826次悬赏分:0|解决时间:2006-4-3 12:08|提问者:明月天涯共此时最佳答案硼族Li, Be, B, Al等原子的价层原子轨道数多于价电子数,由这些原子形成的化合物,常常因为没有足够的电子使原子间均能形成二电子键,而出现缺电子多中心键,如:3c-2e氢桥键,3c-2e硼桥键,3c-2e硼键,5c-6e硼键,3c-2e金属甲基桥键等。
这些缺电子多中心键,使这类化合物结构形式多样,内容丰富。
硼族的基本特点在于其族原子的缺电子性。
它们有充分利用价轨道,力求生成更多的键,以增强体系稳定性的强烈倾向。
以族原子为核心所组成单核、双核或多核的分子、分子离子物种的表现形式是多种多样的,它们因各元素的半径、电子层结构而异。
或生成分子内的多中心键,或以桥键生成二聚体,或与电子给予体进行加合。
硼族缺电子化合物作为Lewis酸而起催化作用亦借助这种加合性。
缺电子就是他形成稳定化合物后,最外层电子少于8(AlCl3..Al最外层有6个电子)..还有B..也是很经典的缺电子原子..如B2H6相对的..有富电子化合物..如PCl5..P最外层有10个电子缺电子化合物electron-defect compounds 由价电子数少于价层轨道的缺电子原子形成的化合物。
包括:(1)由缺电子原子与多电子原子化合物形成的配键化合物,如[BF3←NH3],Al2Cl6,BeCl2链状多聚分子,含离域π键。
(2)由缺电子原子与等电子原子化合形成的缺电子分子,如B2H6,共有12个价电子,按经典结构式需要7个共价键、14个价电子,还缺2个,多形成缺电子多中心键。
(3)由缺电子原子与缺电子原子化合形成的化合物,其键型已逐渐向金属键过渡。
原子数相同、电子总数相同的微粒,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。
(任意写出一组即可)(2)此后,等电子原理又有所发展。
2022届高三化学一轮复习 物质结构与性质基础专攻:21价层电子对互斥理论
2022届高三化学物质结构与性质基础专攻:21价层电子对互斥理论一、单选题(共17题)1.缺电子化合物是指电子数不符合路易斯结构(一个原子通过共用电子使其价电子数达到8、H 原子达到2所形成的稳定分子结构)要求的类化合物。
下列说法错误的是A .3NH 、3BF 、4BF -中只有3BF 是缺电子化合物 B .3BF 、4BF -的中心原子的杂化方式分别为2sp 、3spC .3BF 是非极性分子D .4BF -的键角小于3NH2.X 、Y 、Z 、M 为原子序数依次增大的四种短周期主族元素,Y 与M 同主族,X 的一种1∶2型氢化物分子中既有σ键又有π键,且所有原子共平面;Y 的基态原子L 层上有2个未成对电子;Z 元素的原子在同周期原子中半径最大。
下列说法正确的是 A .2XM 中心原子的杂化方式为sp B .晶体Z 的堆积方式为简单立方堆积 C .与2MY 互为等电子体的分子有2XYD .2Z Y 和22Z Y 中化学键类型完全相同3.南京理工大学化工学院胡炳成教授团队成功合成世界首个全氮阴离子盐,其局部结构如图所示。
下列说法错误的是A .经X 射线衍射可以测得全氮阴离子盐晶体结构B .全氮阴离子盐两种阳离子中心原子的杂化轨道类型相同C .-5N 中所有的氮原子在同一平面内D .2H O 的键角比全氮阴离子盐的两种阳离子键角都大 4.有关NH 3分子的结构分析正确的是A .中心原子孤电子对数为0,分子为平面三角形,键角为120°B .中心原子孤电子对数为0,分子为三角锥形,键角为107°C .中心原子孤电子对数为1,分子为三角锥形,键角为107°D .中心原子孤电子对数为1,分子为平面三角形,键角为109°28′5.下列分子的立体结构模型正确的是A .AB .BC .CD .D6.用价层电子对互斥理论(VSEPR)可以预测许多分子或离子的空间构型,有时也能用来推测键角大小,下列判断正确的是 A .SO 2的分子构型为V 形 B .SO 3是三角锥形分子 C .BF 3的键角为60° D .PCl 3是平面三角形分子 7.下列对应关系不正确的是A .AB .BC .CD .D8.下列关于2BeF 和2SF 的说法正确的是A .2BeF 分子中,中心原子Be 的价层电子对数等于2,成键电子对数等于2,其空间结构为直线形B .2SF 分子中,中心原子S 的价层电子对数等于4,成键电子对数等于2,其空间结构为四面体形C .2BeF 和2SF 分子的VSEPR 模型分别为直线形和V 形D .2SF 的键角比2BeF 的大9.下列分子或离子中,其中心原子的杂化方式和分子或离子的空间结构均正确的是A .22C H :2sp 、直线形B .24SO -:3sp 、三角锥形C .3H O +:3sp 、V 形D .3BF :2sp 、平面三角形10.下列有关3NH 和3BF 的说法正确的是 A .3NH 和3BF 的空间结构都是三角锥形B .3NH 中N 原子上的孤电子对数为1,3BF 中B 原子上无孤电子对C .3NH 和3BF 形成的化合物33NH BF ⋅中各原子最外层都达到8电子稳定结构D .3NH 和3BF 的中心原子的价层电子对数均为411.下列微粒中中心原子的杂化方式和微粒的立体构型均正确的是( ) A .C 2H 4:sp 、平面形B .SO 24-:sp 3、三角锥形 C .ClO 2-:sp 3、V 形D .NO 3-:sp 3、正四面体12.用VSEPR 模型预测下列分子或离子的立体结构,其中正确的是 A .H 2O 与BeCl 2为角形(V 形) B .CS 2与SO 2为直线形C .BF 3与PCl 3为三角锥形D .SO 3与CO 2-3为平面三角形13.下列分子的立体结构模型正确的是( ) A .CO 2的立体结构模型 B .PH 3的立体结构模型 C .H 2S 的立体结构模型D .CH 4的立体结构模型14.根据杂化轨道理论和价层电子对互斥模型,判断下列分子或者离子的空间构型正确的是 ( )A.A B.B C.C D.D15.下列说法不正确的是A.NH4+与H3O+中心原子的价层电子对数相同B.BF3中硼原子的杂化类型与苯中碳原子的杂化类型相同C.SO2和O3互为等电子体,但两者具有不同的化学性质D.ClO2−、ClO3−、ClO4−中的氯原子都采取sp3杂化,离子中相邻两个Cl−O键间键角依次减小16.用价层电子对互斥理论预测H2S和NF3的立体结构,两个结论都正确的是()A.直线形;三角锥形B.V形;三角锥形C.直线形;平面三角形D.V形;平面三角形17.下列分子的中心原子的杂化类型与其他不同的是()A.SiCl4B.H2SC.PCl5D.NH3二、填空题(共11题)18.用价层电子对互斥模型推测下列分子或离子的空间构型。
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有哪些缺电子原子?
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最佳答案
硼族
Li, Be, B, Al等原子的价层原子轨道数多于价电子数,由这些原子形成的化合物,常常因为没有足够的电子使原子间均能形成二电子键,而出现缺电子多中心键,如:3c-2e氢桥键,3c-2e硼桥键,3c-2e硼键,5c-6e硼键,3c-2e金属甲基桥键等。
这些缺电子多中心键,使这类化合物结构形式多样,内容丰富。
硼族的基本特点在于其族原子的缺电子性。
它们有充分利用价轨道,力求生成更多的键,以增强体系稳定性的强烈倾向。
以族原子为核心所组成单核、双核或多核的分子、分子离子物种的表现形式是多种多样的,它们因各元素的半径、电子层结构而异。
或生成分子内的多中心键,或以桥键生成二聚体,或与电子给予体进行加合。
硼族缺电子化合物作为Lewis酸而起催化作用亦借助这种加合性。
缺电子就是他形成稳定化合物后,最外层电子少于8(AlCl3..Al最外层有6个电子)..还有B..也是很经典的缺电子原子..如B2H6
相对的..有富电子化合物..如PCl5..P最外层有10个电子
缺电子化合物
electron-defect compounds 由价电子数少于价层轨道的缺电子原子形成的化合物。
包括:(1)由缺电子原子与多电子原子化合物形成的配键化合物,如[BF3←NH3],Al2Cl6,BeCl2链状多聚分子,含离域π键。
(2)由缺电
子原子与等电子原子化合形成的缺电子分子,如B2H6,共有12个价电子,按经典结构式需要7个共价键、14个价电子,还缺2个,多形成缺电子多中心键。
(3)由缺电子原子与缺电子原子化合形成的化合物,其键型已逐渐向金属键过渡。
原子数相同、电子总数相同的微粒,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。
(任意写出一组即可)
(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,它们也具有相似的结构特征。
在短周期元素组成的物质中,与NO-2互为等电子体的分子有:。
(任意写出一个即可)
答案
(1)CO和N2或CO2和N2O(2分)
(2)O3或SO2(2分)
惰性电子对效应
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惰性电子对
位于化学元素周期表第4.5.6周期的p区元素Ga,In,Tl;Ge,Sn,Pb;As,Sb,Bi等,有保留低价态,不易形成最高价的倾向,这叫惰性电子对效应。
这种现象跟长周期中各族元素最高价态与族数相等的倾向是不协调的。
即屏蔽效应。
所谓惰性电子对效应,就是指当原子的原子序数增大时,电子层数增多时,处于ns2上的两个电子的反应活性减弱,不容易成键,例如碳族元素,C Si Ge Sn Pb ,其中,碳和硅等前几个元素是以正4价化合物稳定性强,而到了后面,铅则是以正2价化合物的稳定性强,这就是惰性电子对效应的一个很好的表现。
可以这样来解释这种现象,电子层数越多,越到外层,两个亚层的电子的距离就越远,那么外层的电子就对内层电子形成了一种“保护”效应,使得内层的电子不容易参与成键,所以上面的铅的内层的6s2电子就不容易成键,铅的正二价化合物就比较稳定。
大π键
目录
定义
形成大π键的条件
分类
编辑本段定义
1.定义:在多原子分子中如有相互平行的p轨道,它们连贯重叠在一起构成一个整体,p电子在多个原子间运动形成π型化学键,这种不局限在两个原子之间的π键称为离域π键,或大π键。
编辑本段形成大π键的条件
2.形成大π键的条件①这些原子都在同一平面上;②这些原子有相互平行的p轨道;③p轨道上的电子总数小于p轨道数的2倍。
是3个或3个以上原子形成的π键通常指芳环的成环碳原子各以一个未杂化的2p轨道,彼此侧向重叠而形成的一种封闭共轭π键。
例如,苯的分子结构是六个碳原子都以sp2杂化轨道结合成一个处于同一平面的正六边形,每个碳原子上余下的未参加杂化的p轨道,由于都处于垂直于苯分子形成的平面而平行,因此所有p轨道之间,都可以相互重叠而形成以下图式:苯的大π键是平均分布在六个碳原子上,所以苯分子中每个碳碳键的键长和键能是相等的又如,1,3-丁二烯分子式为H2C=CH-CH=CH2.4个碳原子均与3 个原子相邻,故采用sp2杂化。
这些杂化轨道相互重叠,形成分子σ骨架,故所有原子处于同一平面。
每个碳原子还有一个未参与杂化的p轨道,垂直于分子平面,每个p轨道里面有一个电子,故丁二烯分子中存在一个“4轨道4电子”的p-p大π键。
通常用 b πa 来表示,其中a为平行的p轨道的数目,b表示平行p轨道里电子数。
当然,无机化合物中也存在这样的π键,例如:co2(二氧化碳)的中心原子c采取sp杂化(两条不满的p轨道),而且氧原子也有不成对的p电子,这三个原子中就在两个方向上形成了各有四个电子的两个离域π键
编辑本段分类
3.分类:离域π键:在这类分子中,参与共轭体系的所有π电子的游动不局限在两个碳原子之间,而是扩展到组成共轭体系的所有碳原子之间。
这种现象叫做离域。
共轭π键也叫离域键或非定域键。
由于共轭π键的离域作用,当分子中任何一个组成共轭体系的原子受外界试剂作用时,它会立即影响到体系的其它部分。
共轭分子的共轭π键或离域键是化学反应的核心部位。
定域π键:有机分子中只包含σ键和孤立π键的分子称为非共轭分子。
这些σ键和孤立π键,习惯地被看成是定域键,即组成σ键的一对σ电子和孤立π键中一对π电子近似于成对地固定在成键原子之间。
这样的键叫做定域键。
例如,CH4分子的任一个C-Hσ键和CH2=CH2。