在「難點四:突破電子式書寫的困惑」中,已經詳細介紹了利用路易斯理論寫電子式的方法。但對於有些物質來說,利用這種方法,並不能寫出電子式。
在學習配位鍵後,將其與路易斯理論結合,就能寫出更多的物質的路易斯理論的電子式。
一、用路易斯理論和配位鍵理論分析一些分子的結構,寫電子式和結構式。
例如SO3,S有6個價電子,與其中一個2對共用電子對,用掉2個電子。又形成了兩個配位鍵,用掉4個電子。剩餘電子數為0。
其結構式為:
電子式為:
用配位鍵和路易斯理論可以寫出滿足SO3每個原子的八電子穩定結構的電子式和結構式。
下列分子或離子都可以用配位鍵寫成八電子穩定結構:
CO、NO3-、SO42-、SO32-、ClO3-、PO43-
二、VSEPR模型、分子或離子的立體構型、中心原子的雜化類型
要學會推理VSEPR模型,需要先會用路易斯理論推理電子式。
推理出VSEPR模型後,就可以推理出分子或離子的立體構型和中心原子的雜化類型。
1、推理VSEPR模型的具體方法是:
(1)推理出電子式。
(2)找出σ鍵數和孤電子對數。
(3)計算:價層電子對數=σ鍵數+孤電子對數
(4)下面表格為價層電子對數對應的模型名稱:
價層電子對數
VSEPR模型名稱
2
直線
3
平面三角形
4
四面體形
5
六面體形
6
八面體形
例如SO3,
(1)推理出電子式。
若不會推理帶配位鍵的電子式,用周圍原子的八電子穩定結構,中心原子不考慮八電子穩定結構,進行推理也可以。
如將SO3推理為:
(2)找出σ鍵數和孤電子對數。
σ鍵數為3,孤電子對數為0。
(3)計算價層電子對數。價層電子對數=σ鍵數+孤電子對數=3+0=3。
(4)VSEPR模型名稱為平面正三角形。
練習:SO42-、 SO2、PCl5、SF6、BF3、SO32-、NO3-、 NO2-、CO2、CO32-、PO43-、ClO2-、ClO3、ClO4-
2、推理分子或離子的立體構型
推理出VSEPR模型後:
若無孤電子對,則VSEPR模型名稱和分子或離子的立體構型名稱相同。
例如,SO3的VSEPR模型名稱為平面正三角形。SO3無孤電子對,它的分子的立體構型名稱為平面正三角形。
若有孤電子對,則VSEPR模型去掉孤電子對的構型,才是分子或離子的立體構型。
例如,NH3的VSEPR模型名稱為四面體形。NH3有一對孤電子對,去掉孤電子對後,它的分子的立體構型名稱為正三角錐形。
3、推理中心原子的雜化類型:
推理出VSEPR模型的價層電子對數,就可以知道中心原子的雜化類型。
價層電子對數
雜化類型
2
sp
3
sp2
4
sp3
5
sp3d(非金屬或金屬)
dsp3 (金屬)
6
sp3d2(非金屬或金屬)
d2sp3(金屬)
例如SO3的價層電子對數為3,雜化類型為sp2雜化。
SF6的價層電子對數為6,雜化類型為sp3d2雜化。
PtCl4(NH3)2的配位數為6,雜化類型為d2sp3雜化。
【練習】
分別寫出ClO2-、PO43-帶配位鍵的結構式、電子式、VSEPR模型名稱、離子的立體構型名稱、中心原子的雜化類型。
【練習答案】
ClO2-:
、四面體形、V形、sp3雜化。
PO43-:
、正四面體形、正四面體形、sp3雜化。
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