03-s等電子體與雜化類型的判斷方法歸納

1、等電子體與雜化類型的判斷方法一、等電子體的判斷概念：具有相同價電子數和相同原子數的分子或離子具有相同的結構特征，這一原理稱為等電子原理。等電子體的判斷方法：1、同族元素互換法即將既定粒子中的某元素換成它的同族元素。如:（1）CC14的等電子體確定：換IVA族元素有SiCl4、GeCl4等；換VIIA族元素有CF4、CBr4、CI4、 CFC13、.；同時換可有 SiF4、SiFC13、.。（2）CO2的等電子體確定：可將O原子換為S原子得COS、CS2，注意不能將C原子換為Si原子，因 為CO2和SiO2的結構不同（前者為分子晶體，后者為原子晶體）。同理，不能將BeC12的等電子體確定 為Mg

2、C12或BeF2 （后兩種為離子晶體）。（3）SO42-的等電子體確定：將一個O原子換為S原子得S2O32-； NO3-的等電子體可確定為PO3-。（4）對于原子晶體類也可作類似推導：金剛石Cn與晶體硅Sin互為等電子體。2、價電子遷移法即將既定粒子中的某元素原子的價電子逐一轉移給組成中的另一種元素的原子，相應原子的質子數也隨 之減少或增加，變換為具有相應質子數的元素。一般來說，討論的元素為s區(qū)或p區(qū)元素，即主族元素居多，通常相關元素的族序數滿足A+B=C+D （或 A+B=2C）關系的，可考慮將A、B等個數換為C、D （或1A、1B換為2C）。如：（1）CO2的等電子體確定，除了上述結果以外

3、，還可以采用價電子遷移法：C、O原子的價電子數分別 為4、6,從周期表中的位置看，中間夾著N元素，N原子價電子數為5, 一個O原子拿一個電子給C 原子，在電性不變條件下質子數同時變?yōu)? （價電子同時變?yōu)?），則可換為兩個N原子（由此也可以 看出n2與CO互為等電子體）得N2O；如果將C原子的兩個價電子轉移給兩個O原子，元素原子分別 轉換為1個Be、2個Cl，就可以得到CO2的另一個等電子體BeC12。同樣可以判斷：金剛石C2n與晶體硅Si2n的等電子體還可以為金剛砂（SiC）n、GaAs、A1P等；石墨C2n 與白石墨（BN）n互為等電子體；無機苯B3N3H6與有機苯C6H6互為等電子體。（2

4、）離子之間的等電子體也可以推導：與N3-的等電子體查找方法，可將2個N原子換為1個C原子 和一個O原子可得CNO-。3、電子一電荷互換法即將既定粒子中的某元素原子的價電子轉化為粒子所帶的電荷。這種方法可實現分子與離子的互判。如:CN-的等電子體查找可用N原子1個電子換作1個負電荷，則N原子換為C原子，離子帶2個負電荷， 其等電子體即為C22-；反之，將CN-的電荷轉化為1個電子，該電子給C原子，即得N2,若給N原子 即得CO。同樣可判斷HNO3的等電子體為HCO3-； IC14-與XeCl4互為等電子體。在具體問題分析時，通常幾種方法同時聯想，靈活使用，方可快速準確的回答問題?，F以幾例說明。例

5、1、（徐州三檢）與CNO-互為等電子體的分子、離子化學式依次為 、 （各寫一種）。例2、（1）（江蘇高考）根據等電子原理，寫出CO分子的結構式；。（2）（南通二檢）寫出NO2+離子的電子式。二、雜化類型的判斷1、取代法以中學常見的、熟悉的基礎物質分子為原型，用其它原子或原子團取代原型分子中的部分原子或原子團， 得到的新分子中心原子與原型分子對應的中心原子的雜化類型相同。如：（1）CH3CH=CH2分子中C原子的雜化類型判斷，看作乙烯基取代了甲烷分子中的一個H原子，則甲基C 原子為sp3雜化，也可看作甲基取代了乙烯分子中的一個H原子，故兩個不飽和C原子均為sp2雜化；（CH3）3N看作三個甲基取

6、代了 NH3分子中的三個H原子而得，所以其分子中N原子采用sp3雜化；H2O2看作羥基取代了 H2O分子中一個H原子，H2O2中O原子應為sp3雜化；（4）B（OH）3看作三個羥基取代了 BF3中的F原子，可知B（OH）3中B原子為sp2雜化。2、價電子對數計算法對于ABm型分子（A為中心原子，B為配位原子），分子的價電子對數可以通過下列計算確定：n=1/2 （中 心原子的價電子數+每個配位原子提供的價電子數xm），配位原子中鹵素原子、氫原子提供1個價電子，氧原子和硫原子按不提供價電子計算；若為離子，須將離子電荷計算在內：n=1/2 （中心原子的價電子數+每個配位原子提供的價電子數xm土離 子

7、電荷數），陽離子取“一”，陰離子取“+”。根據價電子對數可以有以下結論：分子價電子對數幾何構型中心原子雜化類型BeC122直線型spBF33平面三角形sp2Siq4止四面體V一般來講，計算出的n值即為雜化軌道數，能直接對映中心原子的雜化類型。如：SO42-的n=4,中心原 子S原子為sp3雜化；NO3-的n=3，中心原子N原子為sp2雜化；C1O3-. C1O4-的n均為4, Cl原子均 為sp3雜化(但離子空間構型不同，從價層電子對互斥模型看，前者為三角錐形，后者為正四面體型)。這種方法不適用于結構模糊或復雜的分子、離子，如no2+、h2b=nh2等的中心原子雜化類型學生就很 難用該法進行判

8、斷，但可以從其它途徑確定。3、等電子原理應用等電子體具有相同的結構特征，則等電子體的中心原子的雜化類型相同。用此方法將結構模糊或復雜的 分子、離子轉化成熟悉的等電子體，然后進行確定。如no2+、h2b=nh2分別與co2、ch2=ch2互為等 電子體，而CO2、CH2=CH2中心原子C原子分別為sp、sp2雜化，則NO2+中心原子N原子為sp雜化， H2B=NH2中心原子B、N原子均為sp2雜化。4、價鍵直查法從雜化軌道理論可知，原子之間成鍵時，未雜化軌道形成 鍵，雜化軌道形成鍵，若未參與成鍵，剩余的必然是雜化軌道上的孤對電子。在能夠明確結構式的分子、離子中心原子雜化類型分析時，可直接用下式判

9、斷：雜化軌道數n=中心原子 的鍵數+中心原子的孤電子對數(多重鍵中只有一個鍵，其余均為鍵)，可方便找到中心原子 的雜化類型。如：(1)SiF4分子中Si原子軌道雜化類型分析，基態(tài)Si原子有4個價電子，與4個F原子恰好形成4個鍵， 無未成鍵電子，n=4，則SiF4分子中Si原子采用sp3雜化；基態(tài)C原子有4個價電子，在HCHO分子中，C原子與2個H原子形成2個 鍵，與O原子形成C=O 雙鍵，C=O雙鍵中有1個 鍵、1個鍵，C原子無剩余價電子，n=3，則HCHO分子中C原子采用sp2雜 化；(3)三聚氤胺中有兩種環(huán)境的N原子，環(huán)外N原子形成3個鍵，用去基態(tài)N原子5個價電子中的 3個，余下1個孤電子

10、對，n=4，則環(huán)外N原子采用sp3雜化，環(huán)內N原子形成2個鍵、1個鍵， 用去基態(tài)N原子5個價電子中的3個，余下1個孤電子對，n=3，則環(huán)內N原子采用sp2雜化。通過以上分析，可以認識到問題的難易是相對的，關鍵是能否找到解決問題的方法，方法往往有多種， 要在學習過程中積累、歸納、體會，有了正確、適合的解決問題的方法，才會收到事半功倍的效果。【練習】NH2nnH2N N NHz1.三聚氤胺的結構簡式如右：三聚氤胺的分子式為；分子中碳原子的雜化方式是；分子中處于同一平面的氮原 子有 個。三聚氤胺的水溶液呈弱堿性，其原因是。三聚氤胺在高溫下可釋放氤化物，六氤合亞鐵離子Fe(CN) 4-中也含有CN-，

11、寫出一種與CN-互為等電 子體的單質分子的路易斯結構式。6三聚氤胺性狀為純白色單斜棱晶體，無味，密度1.573 g/cm3 (16 C)。常壓熔點354 C (分解)； 快速加熱升華，升華溫度300 C。據此可判斷三聚氤胺的晶體類型應為 晶體。【例1】分析：就與CNO-互為等電子體的分子而言，首先需將這1個電荷轉化為1個價電子，這個價 電子給C變?yōu)镹得N2O,給N變?yōu)镺則得CO2(也可直接看作將N2O中2個N原子進行價電子轉移換 為C、O從而得CO2，再由CO2進行價電子轉移或同族元素互換可得COS、CS2、BeCl2等。若進行離 子查找，除前面判斷出的N3-外，利用同族元素互換可得CNS-；

12、利用電子一電荷互換可得NO2+和 CN22答案：N2O 或 CO2 或 COS 或 CS2 或 BeCl2； N3-或 CNS-或 NO2+或 CN22-?！纠?】分析：CO分子的結構式、NO2+離子的電子式中學中并不作已有知識要求，直接作答難度大，但在題給 信息提示下，可以利用等電子原理，先找出我們熟知結構的等電子體：CO與N2互為等電子體，NO2+ 與CO2互為等電子體，等電子體的結構相同，參照熟悉的N2的結構式、CO2的電子式便可輕松作答?！揪毩暋看鸢?l)CNH CN (NH) ； sp2雜化；6；三聚氰胺溶于水可結合水分子中的氫原子而使溶液呈弱堿性。3 6 63 32 314 X Bv 1 nnv:N=N：；分子；三聚氰胺分子式為C3N6H6，其含氮量約為1雙3+1庭+14曷=66.7%，遠高于一般的蛋白質。解析:從結構簡式可以得出分子式為CNH或C N (NH )，由于三聚氰胺具有類似苯環(huán)的結構，其分子中碳原子的雜3 6 63