2024年高三化学二轮专题复习专题9 杂化轨道空间构型配合物超分子晶胞投影学案

专题9 杂化轨道空间构型配合物超分子晶胞投影学案 考点一分子的立体构型 1.价层电子对互斥理论 (1)内容：有一种比较简单的理论叫做价层电子对互斥模型（VSEPR① model），这种简单的理论可用来预测分子的空间结构。 价层电子对互斥模型认为，分子的空间结构是中心原子周围的“价层电子对”相互排斥的结果。 VSEPR的“价层电子对”是指分子中的中心原子与结合原子间的 σ键电子对和中心原子上的孤电子对。多重键只计其中的 σ键电子对，不计π键电子对。 σ键电子对数可由化学式确定。而中心原子上的孤电子对数，化学式里看不到，须计算得出，确定方法如下： 中心原子上的孤电子对数＝1/2 (a-xb)式中 a为中心原子的价电子数（对于主族元素等于原子的最外层电子数）； x为与中心原子结合的原子数； b为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数（氢为 1；其他原子为“８减去该原子的价电子数”等等）。对于阳离子来说， a为中心原子的价电子数减去离子的电荷数。对于阴离子来说， a为中心原子的价电子数加上离子的电荷数（绝对值），x和 b的计算方法不变。 理论要点：①价层电子对在空间上彼此相距最远时，排斥力____，体系的能量____。 ②孤电子对的排斥力较大，孤电子对越多，排斥力越强，键角越小。 (2)价层电子对互斥模型与分子立体构型的关系 电子 对数 成键 对数 孤电子 对数 电子对 立体构型 分子立 体构型 实例 键角 2 2 0 直线形 ______ ____ ____ 3 3 0 平面 三角形 ______ ______ ____ ____ 2 1 ____ ______ ______ 4 4 0 正四面 体形 ______ ____ ____ 3 1 ________ ____ ____ 2 2 ____ ____ ____ 2. 杂化及杂化轨道 （1）杂化及杂化轨道 所谓杂化就是指在形成分子时，由于原子的相互影响，中心原子的若干能量相近的原子轨道重新组合成一组新的原子轨道。这种轨道重新组合的过程叫做杂化，所形成的轨道叫做杂化轨道。 （2）杂化的目的——降低能量，提高成键能力 形成杂化轨道后成键能力增加，即杂化轨道的成键能力比未杂化的原子轨道强，形成的分子更稳定。 （3）sp型杂化 （4）杂化轨道只用于形成σ键（以sp3杂化形成的都是σ键）或用来容纳孤电子对，如乙烯和二氧化碳中碳原子分别采取sp2、sp杂化，则杂化过程中还有未参与杂化的p轨道，可用于形成π键。 （5） 杂化类型 杂化轨道数目 杂化轨道间夹角 立体构型 实例 sp ______ ______ ______ ______ sp2 ______ ______ ______ ______ sp3 ______ ______ ______ ______ 3.模型建构 考点二 配合物理论 1.配位键 （1）形成条件：成键原子一方有孤对电子，另一方有空轨道。 （2）表示方法：常用“→”表示配位键， 注意箭头指向为提供电子的原子指向接受电子的原子。 说明：配位键是一种特殊的共价键，也具有共价键的特征——方向性和饱和性。 2.配合物 （1）通常把金属离子或原子（称为中心离子或原子）与某些分子或离子（称为配体或配位体）以配位键结合形成的化合物称为配位化合物，简称配合物。如配位化合物[Cu(NH3)4]SO4等。 （2）配合物的组成 [Cu(NH3)4]2＋称为配离子，为配合物的内界，是配合物的特征部分。SO42－仍为游离的离子，为配合物的外界。表示在方括号外，离中心较远。内界与外界之间以离子键结合。 ①中心离子——电子对接受体（具有空轨道）：中心离子大多数是带正电荷的金属阳离子，其中以过渡金属离子居多，如Mn2＋、Fe3＋、Co2＋、Ni2＋、Cu2＋、Ag＋等，少数高氧化态的非金属元素也可以作中心离子，如[BF4]－中的B（Ⅲ）等。 ②配体——电子对给予体 在配体中提供孤电子对与形成体形成配位键的原子称为配位原子，如配体NH3中的N。常见的配位原子为含有孤电子对的非金属原子，如N、O、S和卤素等原子。 根据一个配体中所含配位原子数目的不同，可将配体分为单齿配体和多齿配体。 单齿配体：一个配体中只有一个配位原子。 多齿配体：一个配体中有两个或两个以上的配位原子。 常见的配体 单齿配体 多齿配体 中性配体 配位原子 离子配体 配位原子 草酸根 H2O O X－ X 配位原子：O NH3 N OH－ O 缩写：ox CO C CN－ C 乙二胺 RNH2 N NO2－ N