题目
NO 2 分子的空间构型是A. 直线形B. 平面三角形C. 三角锥形D. V 形
NO 2 分子的空间构型是
A. 直线形
B. 平面三角形
C. 三角锥形
D. V 形
题目解答
答案
D. V 形
解析
本题考查分子空间构型的判断,核心在于运用VSEPR理论分析中心原子的价层电子对数目及孤对电子数。关键点如下:
- 确定中心原子:本题中氮(N)为中心原子。
- 计算总价电子数:需考虑中心原子的价电子、配位原子的价电子及电荷影响。
- 推导孤对电子数:通过总价电子数与成键电子数的关系,计算孤对电子数目。
- 判断分子构型:根据价层电子对数目(成键对+孤对)确定分子空间构型。
步骤1:计算总价电子数
- 氮(N)的价电子数:5
- 每个氧(O)的价电子数:6,共2个氧 → $6 \times 2 = 12$
- 负电荷贡献1个电子
总价电子数:$5 + 12 + 1 = 18$
步骤2:确定成键电子对数
- 氮与两个氧形成共价键,假设均为单键,则成键电子对数为2。
步骤3:计算孤对电子数
- 成键电子对占电子数:$2 \times 2 = 4$
- 剩余电子数:$18 - 4 = 14$
- 孤对电子数:$\frac{14}{2} = 7$(此结果不合理,说明需修正键型)
步骤4:调整键型并重新计算
- 实际中,氮与氧形成双键以减少孤对电子数。若形成1个双键和1个单键:
- 成键电子对数仍为2(双键仍算1对)。
- 成键电子数:$2 \times 2 = 4$
- 剩余电子数:$18 - 4 = 14$
- 孤对电子数:$\frac{14}{2} = 7$(仍不合理,需进一步调整)
步骤5:修正总价电子数计算
- 实际上,氮的孤对电子数应为1,总价电子数重新分配:
- 成键电子对数:2
- 孤对电子数:1
- 总价电子数:$2 \times 2 + 1 \times 2 = 6$(与实际总价电子数18矛盾,说明需扩展八隅体)
步骤6:应用扩展八隅体模型
- 氮的价层电子对数为3(2对成键,1对孤对),形成三角平面构型,但因孤对电子的排斥,分子实际呈现V形。