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一、中心原子杂化类型、分子空间结构的判断方法
1.中心原子杂化类型的判断
(1)根据杂化轨道数目判断。
杂化轨道数目=中心原子价电子对数目=成键电子对数+孤电子对数
杂化轨道数 2 3 4
杂化轨道类型 sp杂化 sp2杂化 sp3杂化
(2)根据杂化轨道的空间分布判断。
①若杂化轨道在空间的分布为正四面体形或三角锥形,则分子的中心原子采取sp3杂化;②若杂化轨道在空间的分布为平面三角形,则分子的中心原子采取sp2杂化;③若杂化轨道在空间的分布为直线形,则分子的中心原子采取sp
杂化。
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2.分子空间结构的判断
根据价电子对数目和孤电子对数目判断空间结构。
价电子对数目 孤电子对数目 空间结构
4 0 正四面体形
1 三角锥形
2 V形
3 0 平面三角形
1 V形
2 — 直线形
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3.根据杂化轨道之间的夹角判断
若杂化轨道之间的夹角为109°28′,则分子的中心原子采取sp3杂化;若杂化轨道之间的夹角为120°,则分子的中心原子采取sp2杂化;若杂化轨道之间的夹角为180°,则分子的中心原子采取sp杂化。
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[典例1] 根据原子的杂化方式可以判断分子或离子的空间结构。回答下列问题:
答案:(1)120° sp2杂化 正四面体形
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[典例1] 根据原子的杂化方式可以判断分子或离子的空间结构。回答下列问题:
答案:(2)NH3分子的空间结构为三角锥形,N2H4中N原子与NH3中N原子的杂化轨道类型相同,均为sp3杂化。
(2)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个H原子被—NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。NH3分子的空间结构是 ;N2H4分子中氮原子的杂化轨道类型是 。
答案:(2)三角锥形 sp3杂化
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[典例1] 根据原子的杂化方式可以判断分子或离子的空间结构。回答下列问题:
答案:(3)H3O+中O原子采用sp3杂化,H2O与H3O+中O原子的孤电子对数不同,则排斥力不同。
(3)H+可与H2O形成H3O+,H3O+中的O原子采用 杂化。H3O+中H—O—H的键角比H2O中H—O—H的键角大,原因为 。
答案:(3)sp3 H2O中O原子有2对孤电子对,H3O+中O原子只有1对孤电子
对,排斥力较小
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[典例1] 根据原子的杂化方式可以判断分子或离子的空间结构。回答下列问题:
(4)从结构角度分析,五氮阴离子盐(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl(用R代表)中两种阳离子的相同之处为 (填字母)。
A.中心原子的杂化轨道类型
B.中心原子的价电子对数
C.空间结构
D.共价键类型
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答案:(4)ABD
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[跟踪训练1](1)F2通入稀NaOH溶液中可生成OF2,OF2空间结构为 ,其中氧原子的杂化方式为 。
答案:(1)V形 sp3杂化
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答案:(2)V形 氧原子
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答案:(3)正四面体形 平面三角形
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(4)用价电子对互斥理论推断,SnBr2分子中Sn—Br键的键角 (填“>”“<”或“=”)120°。
答案:(4)<
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二、分子极性及物质的溶解性的判断
1.分子极性判断
(1)对于双原子分子,键的极性就是分子的极性。
由极性键形成的双原子分子一定是极性分子,由非极性键形成的双原子分子一定是非极性分子。
(2)三原子及三原子以上的分子,结构有可能对称,键的极性互相抵消,有可能为非极性分子。
2.物质溶解性判断
(1)“相似相溶规则”可以解释某些物质在某溶剂中的溶解情况。
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(2)“相似相溶规则”是从分子结构的角度,通过实验观察和研究而得出的关于物质溶解性的经验规律,也有不符合此规律的意外情况,如CO、NO等极性分子难溶于水。
(3)氢键影响物质的溶解度。如果溶质与溶剂之间形成氢键,则溶解度增大。
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解析:根据“相似相溶规则”,水是极性分子,CS2是非极性分子,SO2和NH3都是极性分子,故A错误、B正确;由于CS2常温下是液体,SO2和NH3常温下是气体,CS2在这三种物质中熔、沸点最高,故C错误;NH3在水中溶解度很大,除了由于NH3分子为极性分子外,还因为NH3分子和H2O分子之间可形成氢键,故D错误。
[典例2] 关于CS2、SO2、NH3三种物质的说法中正确的是( )
A.CS2在水中的溶解度很小,是由于其属于极性分子
B.SO2和NH3均易溶于水,原因之一是它们都是极性分子
C.CS2为非极性分子,所以在这三种物质中熔、沸点最低
D.NH3在水中溶解度很