高中化學-等電子體的判斷方法

等電子體作為高考考查熱點之一，在物質(zhì)推斷題中出現(xiàn)的頻率很高，在這里侯哥就等電子體的判斷方法做一歸納指導。一、等電子體的概念

等電子體是指價電子數(shù)和原子數(shù)相同的分子、離子或原子團。二、等電子原理等電子體具有相似的化學鍵特征，它們結(jié)構(gòu)相似，物理性質(zhì)相近，但化學性質(zhì)不相同，此原理稱為等電子原理。三、等單子體的尋找方法1、同族元素互換法(同族原子價電子數(shù)相同)

：將粒子中的某元素替換為同一主族的元素，以保持價電子數(shù)和原子數(shù)不變。如CCl?的等電子體確定：替換IVA族的C元素有SiCl?、GeCl?等；換VIIA族的Cl元素有CF?、CBr?、CI?、CFCl?等；同時換有SiF?、SiFCl?等。2、價電子遷移法：將既定粒子中的某元素原子的價電子逐一轉(zhuǎn)移給組成中的另一種元素的原子，相應原子的質(zhì)子數(shù)也隨之減少或增加，變換為具有相應質(zhì)子數(shù)的元素，以保持總價電子數(shù)不變。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(guān)元素的族序數(shù)滿足A+B=C+D(或A+B=2C)關(guān)系的，可考慮將A、B等個數(shù)換為C、D(或1A、1B換為2C)。如：CO?采用價電子遷移法：C、O原子的價電子數(shù)分別為4、6，從周期表中的位置看，中間夾著價電子數(shù)為5的N原子，一個O原子拿一個電子給C原子，在電性不變條件下質(zhì)子數(shù)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N?與CO互為等電子體)得N?O；如果將C原子的兩個價電子轉(zhuǎn)移給兩個O原子，元素原子分別轉(zhuǎn)換為1個Be、2個Cl，就可以得到CO?的另一個等電子體BeCl?。3、電子-電荷互換法：通過改變粒子的電荷狀態(tài)來保持價電子總數(shù)不變。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C?2-；反之，將CN-的電荷轉(zhuǎn)化為1個電子，該電子給C原子，即得N?，若給N原子即得CO。四、常見的等電子體五、等電子原理應用等電子體的雜化方式可能相同也可能不同，具體取決于等電子體之間的化學鍵和構(gòu)型是否相似。?

有些等電子體化學鍵和構(gòu)型類似，可用以推測某些物質(zhì)的構(gòu)型和預示新化合物的合成和結(jié)構(gòu)。如NO??與CO?互為等電子體，而CO?中心原子C原子為sp，則NO??中心原子N原子為sp雜化。注意：運用等電子原理預測分子或離子的空間構(gòu)型時，不能簡單的認為價電子數(shù)相等的兩種微粒即為等電子體，必須注意等電子體用于成鍵的軌道具有相似性。例如CO?和SiO?，若單從價電子數(shù)相等角度考慮，二者看似互為等電子體，實則不然，兩者的空間結(jié)構(gòu)相差甚遠。原因是在CO?中，除了C原子以sp雜化軌道分別與2個O原子的p軌道以s鍵結(jié)合，還有2個p鍵；而SiO?中Si原子以sp雜化軌道分別與4個O原子的p軌道以s鍵結(jié)合。因此，成鍵軌道是否具有相似性是運用等電子原理判斷分子或離子空間構(gòu)型的前提。

例題(1)在短周期元素組成的物質(zhì)中，與NO??互為等電子體的分子有____、____。(2)與N?互為等電子體的陰離子是____，陽離子是____。(3)與CNO?互為等電子體的分子、離子化學式依次為____、____。答案：(