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高中化學選修三中,對化學分子幾何構型的判斷,是一個難點,很多同學在這兒丢分。更多的同學則是因為空間想象能力不強而直接放棄選修三!
這篇文章,利用大學無機化學裡的理論,直接給你理順判斷分子幾何構型的方法。該理論有一個非常拗口的名字:價層電子對互斥理論,這個理論隻有80年的曆史,但是在高中階段所接觸的化學試題來講,其用處還是非常大的。讀懂這篇文章,高中階段的題目,在你面前都是獵物
黑夜給了我黑色的眼睛,我卻用來熬夜學化學
前期做了幾期視頻,已經做了簡單的介紹:
秒做分子雜化與構型-ABn型物質-高三選修三技巧(這是“無腦式”應考的所謂的技巧,看明白這個,死記硬背也能拿分),
當然,也有抽絲剝繭版的詳細介紹(這是純理論的知識,幫你知其所以然):
價層電子對互斥理論--高中選化學的同學仔細品,第二集
價層電子對互斥理論(2)--高中選化學的同學你品,仔細品,這是第三集
分子幾何構型的預測---高中選科學化學的你品,你細品(4),這是第四集
悄麼聲的說,每一集的視頻都可以截圖拿來當筆記使用。
首先,我們先接着上面第四集的結尾來讨論一下:孤對電子對數n對分子幾何構型的影響。
通過上面的視頻學習,我們已經知道了:
1、若孤對電子對數n=0,分子的幾何構型與價層電子對的空間構型是一緻的:
BeCl2的幾何構型是直線形,
BF3的幾何構型是三角形,
CH4的幾何構型是四面體,
PCl5的幾何構型是三角雙錐,
SF6的幾何構型是八面體。
2、若孤對電子對數n≠0,分子的幾何構型與價層電子對的空間構型是不一緻的:
NH3的價層電子對的空間構型是四面體,分子幾何構型為三角錐;
H2O分子的價層電子對空間構型為四面體,分子的幾何構型為V形。
原因是兩者形成的四面體的頂點分别被1對、2對的孤對電子對所占據。
下面這兩張圖,沒事就拿出來看就行了,平時多看兩眼,考試的時候能秒殺喲
VPN為2-3的,構型相對簡單,看兩遍就能記住了
高中階段頂多考到VPN為4的
高中階段頂多考到VPN為4的,若出現5、6的,你找我,我單獨給講講。
這篇文章的最後,我們來講幾個實例鞏固一下:
1、判斷BrF3分子的幾何構型:
①中心原子為Br,
②(7 1*3 0)/2=5,價層電子對構型為三角雙錐;
③(7-3)/2=2或者5-3=2,三角雙錐有2個頂點被孤對電子對占據;
所以BrF3的分子幾何構型為T形。
注意:在三角雙錐中,孤對電子處于軸向還是處于水平方向三角形的某個頂點上,斥力情況有所不同,原則上應處于斥力最小的位置上------成90°角的越少,構型越穩定。在八面體的構型中,也是同樣的道理。
2、判斷XeOF4分子的幾何構型(陌生分子的構型判斷):
①判斷中心原子:(還知道怎麼比較各元素的電負性嗎?)Xe的電負性較小,做中心原子
②(8 0 4 0)/2=6,價層電子對構型為八面體;
③(8-2-1*4)/2=1或者6-1-4=1,八面體中有1個頂點被孤對電子對占據
所以,其分子構型為四方錐。
敲黑闆敲黑闆,孤對電子對數的計算我用了兩個式子,分别對應着本片文章的前兩個視頻。你去品,細細地品一下。
最後的最後,如果沒打算在大學裡學習化學相關的知識,大概率你不會知道,價層電子對互斥理論的應用有非常大的局限性:
對過度元素和長周期主族元素形成的分子常與實驗結果不吻合;
不适用有明顯極性的堿土金屬鹵化物;
不能說明原子成鍵時的結合原理。
但是,足夠高中階段的你去解決你能見到的題目了。
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