题目
已知Zn 2 +的4s轨道和4p轨道可以形成sp 3杂化轨道,那么[ZnCl 4] 2 -的空间构型为 A.直线形 B.平面正方形 C.正四面体形 D.正八面体形
已知Zn
2
+的4s轨道和4p轨道可以形成sp
3杂化轨道,那么[ZnCl
4]
2
-的空间构型为
A.直线形 | B.平面正方形 | C.正四面体形 | D.正八面体形 |
题目解答
答案
C
解析
考查要点:本题主要考查配合物空间构型的判断,涉及中心离子的杂化轨道类型与几何构型的关系。
解题核心思路:
- 确定中心离子的杂化轨道类型:题目明确指出Zn²⁺的4s和4p轨道形成sp³杂化。
- 关联杂化轨道与空间构型:sp³杂化轨道呈正四面体排列,因此配合物的空间构型为正四面体形。
破题关键点:
- Zn²⁺的电子排布:Zn²⁺的电子排布为[Ar]3d¹⁰,3d轨道已填满,4s轨道空置。
- 杂化轨道的选择:题目限定使用4s和4p轨道形成sp³杂化,排除其他杂化类型(如dsp²)。
-
分析Zn²⁺的电子结构
Zn的原子序数为30,基态电子排布式为:
$\text{Zn: } 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 3d^{10} 4s^2$
当Zn失去两个电子形成Zn²⁺时,电子排布式变为:
$\text{Zn}^{2+}: [\text{Ar}] 3d^{10}$
此时,4s轨道空置,4p轨道未被占据。 -
杂化轨道的形成
题目指出Zn²⁺的4s轨道和4p轨道形成sp³杂化。sp³杂化轨道由1个4s轨道和3个4p轨道混合而成,共形成4个能量相等的杂化轨道,呈正四面体排列。 -
配合物的空间构型
在[ZnCl₄]²⁻中,Zn²⁺通过4个sp³杂化轨道与4个Cl⁻配体形成配位键。由于杂化轨道呈正四面体排列,因此该配合物的空间构型为正四面体形。