题目
PCI3的空间构型是三角锥形,键角略小于109°28,SiCl4是四面体形,键角为109°28,试用杂化轨道理论加以说明。
PCI3的空间构型是三角锥形,键角略小于109°28,SiCl4是四面体形,键角为109°28,试用杂化轨道理论加以说明。
题目解答
答案
PCI3:P原子的外层电子构型为3s23p3成键时3s和3p轨道杂化为4个sp。不等性杂化轨道其中3个轨道各有一未成对电子分别与Cl原子的3p轨道中的未成对电子配对原子轨道重叠形成σ键另1个sp3杂化轨道中有1对孤对电子当受核吸引而靠近核时对邻近的P—C1共价键产生排斥使两个共价键之间的夹角略小于109°28"。SiCl4:Si原子的外层电子构型为3s23p3成键时3s和3p轨道杂化为4个sp3杂化轨道(等性)每个轨道有一未成对电子分别与Cl原子的未成对的3p电子配对发生轨道重叠形成4个等同的共价键分子构型为正四面体键角为109°28"。
此题关键就是掌握杂化轨道理论以及轨道杂化和分子空间构型的关系。杂化轨道理论能成功解释分子的空间构型,杂化轨道之间力图在空间取最大夹角分布,使相互的排斥作用力达到最小,形成的键更稳定。不同类型的杂化轨道之间的夹角不同,成键后形成的分子就具有不同的空间构型,因此,搞清中心原子的杂化类型即可知其分子的空间构型,同时要考虑孤对电子的存在对构型的影响。
此题关键就是掌握杂化轨道理论以及轨道杂化和分子空间构型的关系。杂化轨道理论能成功解释分子的空间构型,杂化轨道之间力图在空间取最大夹角分布,使相互的排斥作用力达到最小,形成的键更稳定。不同类型的杂化轨道之间的夹角不同,成键后形成的分子就具有不同的空间构型,因此,搞清中心原子的杂化类型即可知其分子的空间构型,同时要考虑孤对电子的存在对构型的影响。
解析
步骤 1:P原子的外层电子构型
P原子的外层电子构型为3s^{2}3p^{3}。成键时,3s和3p轨道杂化为4个sp^{3}杂化轨道。其中3个轨道各有一未成对电子,分别与Cl原子的3p轨道中的未成对电子配对,形成σ键。另外1个sp^{3}杂化轨道中有1对孤对电子,当受核吸引而靠近核时,对邻近的P—Cl共价键产生排斥,使两个共价键之间的夹角略小于109°28"。因此,PCI_3的空间构型是三角锥形,键角略小于109°28"。
步骤 2:Si原子的外层电子构型
Si原子的外层电子构型为3s^{2}3p^{2}。成键时,3s和3p轨道杂化为4个sp^{3}杂化轨道(等性)。每个轨道有一未成对电子,分别与Cl原子的未成对的3p电子配对,发生轨道重叠形成4个等同的共价键。分子构型为正四面体,键角为109°28"。因此,SiCl_4的空间构型是四面体形,键角为109°28"。
P原子的外层电子构型为3s^{2}3p^{3}。成键时,3s和3p轨道杂化为4个sp^{3}杂化轨道。其中3个轨道各有一未成对电子,分别与Cl原子的3p轨道中的未成对电子配对,形成σ键。另外1个sp^{3}杂化轨道中有1对孤对电子,当受核吸引而靠近核时,对邻近的P—Cl共价键产生排斥,使两个共价键之间的夹角略小于109°28"。因此,PCI_3的空间构型是三角锥形,键角略小于109°28"。
步骤 2:Si原子的外层电子构型
Si原子的外层电子构型为3s^{2}3p^{2}。成键时,3s和3p轨道杂化为4个sp^{3}杂化轨道(等性)。每个轨道有一未成对电子,分别与Cl原子的未成对的3p电子配对,发生轨道重叠形成4个等同的共价键。分子构型为正四面体,键角为109°28"。因此,SiCl_4的空间构型是四面体形,键角为109°28"。