题目
29. HgCl2中 Hg 的原子轨道采取___________杂化,生成_______个______离域键。
29. HgCl2中 Hg 的原子轨道采取___________杂化,生成_______个______离域键。
题目解答
答案
29. sp 杂化; 2 个∏3 4。
解析
本题考查原子轨道杂化类型的判断以及离域键的形成,解题思路是先根据分子的结构和价层电子对互斥理论确定中心原子的杂化类型,再分析分子中离域键的形成情况。
- 确定Hg的原子轨道杂化类型:
- 在$HgCl_{2}$分子中,中心原子$Hg$的价电子构型为$5d^{10}6s^{2}$。
- 根据价层电子对互斥理论,$Hg$的价层电子对数$=\sigma$键电子对数$+$孤电子对数。$Hg$与$2$个$Cl$原子形成$2$个$\sigma$键,$Hg$的孤电子对数$=\frac{1}{2}(6 - 2\times1)=2$($6$是$Hg$的价电子数,$2\times1$是$2$个$Cl$原子提供的共用电子数),但由于$Hg$的$6s$轨道上的电子对能量较低,不易参与成键,实际上$Hg$只与$2$个$Cl$原子形成$2$个$\sigma$键,价层电子对数为$2$。
- 当价层电子对数为$2$时,中心原子的杂化类型为$sp$杂化,所以$Hg$的原子轨道采取$sp$杂化。
- 分析离域键的形成:
- $Hg$采取$sp$杂化后,还剩下$2$个未参与杂化的$p$轨道,每个$Cl$原子也有$1$个未参与成键的$p$轨道。
- 这$2$个$Hg$的$p$轨道和$2$个$Cl$的$p$轨道相互平行,侧面重叠形成离域键。
- 离域键的表示方法为$\Pi_{n}^{m}$,其中$n$表示参与形成离域键的原子数,$m$表示参与形成离域键的电子数。在$HgCl_{2}$中,参与形成离域键的原子有$3$个($2$个$Cl$和$1$个$Hg$),即$n = 3$;参与形成离域键的电子有$4$个($Hg$提供$2$个电子,$2$个$Cl$各提供$1$个电子),即$m = 4$,所以形成$2$个$\Pi_{3}^{4}$离域键。