内容正文:
共价键类型与分子的立体结构
1.共价键
2.分子的立体结构与杂化轨道类型
3.根据等电子原理判断
通常情况下,等电子体的立体构型相同,如SO2与O3均为V形,CH4与NH均为正四面体形。
1.(1)硫酸镍溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4蓝色溶液。
①[Ni(NH3)6]SO4中阴离子的立体构型是________。
②在[Ni(NH3)6]2+中Ni2+与NH3之间形成的化学键称为________,提供孤电子对的成键原子是________。
③氨的沸点________(填“高于”或“低于”)膦(PH3),原因是
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氨是________分子(填“极性”或“非极性”),中心原子的轨道杂化类型为________。
(2)Ge与C是同族元素,C原子之间可以形成双键、三键,但Ge原子之间难以形成双键或三键。从原子结构角度分析,原因是
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[解析] (1)①SO中,S原子的价层电子对数为4,成键电子对数为4,故SO的立体构型为正四面体形。
②[Ni(NH3)6]2+中,由于Ni2+具有空轨道,而NH3中N原子含有孤电子对,两者可通过配位键形成配离子。
③由于NH3分子间可形成氢键,故NH3的沸点高于PH3。NH3分子中,N原子形成3个σ键,且有1个孤电子对,N原子的轨道杂化类型为sp3,立体构型为三角锥形。由于空间结构不对称,NH3属于极性分子。(2)锗虽然与碳为同族元素,但比碳多了两个电子层,因此锗的原子半径大,原子间形成的σ单键较长,pp轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠,难以形成π键。
[答案] (1)①正四面体形 ②配位键 N
③高于 NH3分子间可形成氢键 极性 sp3杂化
(2)Ge原子半径大,原子间形成的σ单键较长,pp轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠,难以形成π键
2.(1)LiAlH4是有机合成中常用的还原剂,LiAlH4中的阴离子立体构型是________,中心原子的杂化形式为________。LiAlH4中,存在________(填字母序号)。
A.离子键 B.σ键
C.π键 D.氢键
(2)《中华本草》等中医典籍中,记载了炉甘石(ZnCO3)入药,可用于治疗皮肤炎症或表面创伤。ZnCO3中,阴离子立体构型为________,C原子的杂化形式为________。
[解析] (1)[AlH4]-中Al采用sp3杂化,呈正四面体结构。四氢铝锂中存在离子键、配位键,配位键也是σ键。
(2)CO中碳原子的价层电子对数为3,中心碳原子采取sp2杂化,故CO的立体构型为平面三角形。
[答案] (1)正四面体形 sp3杂化 AB
(2)平面三角形 sp2
分子间作用力对物质性质的影响
1.范德华力对物质性质的影响
(1)对物质熔、沸点的影响
一般来说,组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,分子间作用力越大,物质的熔、沸点通常越高。如熔、沸点:I2>Br2>Cl2>F2,Rn>Xe>Kr>Ar>Ne>He。
(2)相似相溶规律
极性分子易溶于极性溶剂中(如HCl易溶于水中),非极性分子易溶于非极性溶剂中(如I2易溶于CCl4中,白磷易溶于CS2中)。
2.氢键对物质性质的影响
(1)对物质熔、沸点的影响
①某些氢化物分子存在氢键,如H2O、NH3、HF等,会比同族氢化物沸点反常的高,如H2O>H2S。
②氢键存在于分子内对物质性质的影响与分子间氢键对物质性质的影响不同。邻羟基苯甲醛存在分子内氢键、对羟基苯甲醛存在分子间氢键,对羟基苯甲醛的熔点、沸点分别比邻羟基苯甲醛的熔点、沸点高。
(2)对物质密度的影响
氢键的存在,会使物质的密度出现反常,如液态水变为冰,密度会变小。
(3)对物质溶解度的影响
溶剂和溶质之间存在氢键,溶解性好,溶质分子不能与水分子形成氢键,在水中溶解度就比较小。如NH3极易溶于水,甲醇、乙醇、乙酸等能与水混溶,就是因为它们