题目
【单选题】BCl3分子空间构型是平面三角形,而NCl3分子的空间构型是三角锥形,这是由于NCl3的杂化轨道是以下的哪一种杂化 ()。A. sp3杂化;B. 不等性sp3杂化;C. dsp2杂化;D. sp2杂化
【单选题】BCl3分子空间构型是平面三角形,而NCl3分子的空间构型是三角锥形,这是由于NCl3的杂化轨道是以下的哪一种杂化 ()。
A. sp3杂化;
B. 不等性sp3杂化;
C. dsp2杂化;
D. sp2杂化
题目解答
答案
B. 不等性sp3杂化;
解析
本题考查分子空间构型与杂化轨道类型的对应关系,核心在于理解孤对电子对分子构型的影响。
- BCl3为平面三角形,说明中心原子B采用sp²杂化(形成3个杂化轨道,未杂化的p轨道垂直于平面)。
- NCl3为三角锥形,说明中心原子N采用sp³杂化,但存在孤对电子,导致杂化轨道为不等性sp³(孤对占据一个轨道,剩余3个轨道形成三角锥形)。
关键点:孤对电子的存在使杂化轨道由等性变为不等性,从而改变分子构型。
杂化轨道与分子构型的关系
- sp²杂化:形成3个sp²杂化轨道,呈平面三角形排列,未杂化的p轨道垂直于平面。
- BCl3中,B原子无孤对电子,3个σ键呈平面三角形。
- sp³杂化:形成4个sp³杂化轨道,若无孤对电子,构型为正四面体(如CH4)。
- NCl3中,N原子有1对孤对电子,占据1个sp³轨道,剩余3个轨道形成三角锥形,属于不等性sp³杂化。
选项分析
- A. sp³杂化:未区分等性与不等性,不准确。
- B. 不等性sp³杂化:正确,孤对导致杂化轨道不对称。
- C. dsp²杂化:对应平面四边形(如XeF4),与题意无关。
- D. sp²杂化:对应平面三角形(如BCl3),与NCl3构型不符。