内容正文:
热点强化13
大π键的判断
优化探究
大单元三 物质结构与性质 元素周期律
第7章 分子结构与性质
1. 形成条件
(1)中心原子采取sp或sp2杂化。
(2)参与形成大π键的多个原子应在同一个平面或同一直线上。
技法指导
2. 大π键共用电子数分析方法
(1)大π键中共用电子的数目等于垂直于分子或离子平面的p轨道中的电子
数目总和。
(2)判断出中心原子的杂化方式,并画出价电子轨道表示式。未参与成键
的杂化轨道,优先填充两个电子,形成孤电子对,杂化轨道中的电子不
参与形成大π键。
(3)根据配位原子的价电子轨道表示式,判断配位原子中未参与成键且垂
直该分子或离子平面的p轨道中电子数目(单电子优先形成π键)。
示例 推测C 中的大π键为 。
分析 根据价电子对互斥理论判断C 为平面三角形结构,中心原子
C原子为sp2杂化,价电子轨道表示式为 ,每个O原子有两
个单电子,三个O原子分别用一个单电子与中心C原子形成三个C—O σ
键,另一个单电子参与形成大π键,形成两个负电荷的电子也参与形成
大π键。则大π键的电子总数为1+3+2=6,表示为 。
1. (2017·全国Ⅱ卷,节选)经X射线衍射测得化合物(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl的
晶体结构,其局部结构如图所示。
该化合物中阴离子 中的σ键总数为 个。分子中的大π键可用符号
表示,其中 m 代表参与形成大π键的原子数, n 代表参与形成大π键
的电子数(如苯分子中的大π键可表示为 ),则 中的大π键应表示
为 。
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热点训练
根据题图可知, 中σ键总数为5; 中每个N原子采取sp2杂化,未参
与杂化的p轨道,垂直于该离子平面形成大π键,每个p轨道各提供一个
电子,再加上一个单位的负电荷,所以 中一共有6个电子参与形成大
π键,应表示为 。
2. 已知吡咯为平面形结构,如图:
则吡咯环中的大π键应表示为 。
吡咯环中形成大π键的原子数为5个;氮原子中有1对未参与成键的电
子,可提供2个电子形成π键,碳碳原子间除了形成σ键外,还有4个碳原
子分别提供1个电子形成π键,共有电子数为6,所以吡咯环中的大π键应
表示为 。
3. 已知:多原子分子中,若原子都在同一平面且这些原子有相互平行的
p轨道,则p电子可在多个原子间运动,形成“离域π键”(或大π键)。大π
键可用 表示,其中 m 、 n 分别代表参与形成大π键的电子数和原子
个数,如苯分子中大π键表示为 。按要求回答下列问题:
(1)下列微粒中存在“离域π键”的是 (填字母)。
a.O3 b.S c .H2S d.N
ad
形成“离域π键”的条件是“原子都在同一平面且这些原子有相互平行
的p轨道” ,O3为角形结构,有相互平行的p轨道,可以形成“离域π
键”;硫酸根离子是正四面体结构,原子不处于同一平面内,不能形成
“离域π键”;硫化氢中H原子和S原子没有平行的p轨道,不能形成
“离域π键”;N 为平面三角形,有相互平行的p轨道,可以形成“离
域π键”。
(3)叠氮酸(HN3)是一种弱酸,在水中能微弱电离出H+和 ,则 中的
大π键应表示为 。
的价电子总数为16,原子总数为3,所以与CO2为等电子体,二者成
键方式类似,参与形成大π键的原子数为3,形成两个 。
(2)N2O分子中的大π键表示为 。
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