题目
试用杂化轨道理论说明PCl 3 (键角101°)分子的中心原子所采用的杂化轨道类型及其成键情况。
试用杂化轨道理论说明PCl 3 (键角101°)分子的中心原子所采用的杂化轨道类型及其成键情况。
题目解答
答案
在PCl 3 分子中，中心原子P的价层电子排布式为3s 2 3p 3 ，它采用sp 3 不等性杂化轨道与Cl原子构成三个σ键。四个sp 3 杂化轨道在空间理应呈指向四面体顶点分布，但其中一个轨道上所容纳的是孤对电子，它对成键的三个轨道有较大的排斥作用，以至使PCl 3 中的键角不是109°28'而是101°，表明PCl 3 分子的空间构型是三角锥型。
解析
步骤 1：确定中心原子P的价层电子排布
P的价层电子排布为3s²3p³，这意味着P原子有5个价电子。
步骤 2：确定杂化轨道类型
为了形成PCl₃分子，P原子需要形成3个σ键和1个孤对电子。因此，P原子采用sp³杂化，形成4个sp³杂化轨道。
步骤 3：成键情况
P原子的4个sp³杂化轨道中的3个与3个Cl原子的3个p轨道形成3个σ键，而剩下的一个sp³杂化轨道容纳一对孤对电子。
步骤 4：分子的空间构型
由于孤对电子的存在，PCl₃分子的空间构型不是理想的四面体，而是三角锥型。孤对电子对成键轨道的排斥作用导致键角不是109°28'，而是101°。
P的价层电子排布为3s²3p³，这意味着P原子有5个价电子。
步骤 2：确定杂化轨道类型
为了形成PCl₃分子，P原子需要形成3个σ键和1个孤对电子。因此，P原子采用sp³杂化，形成4个sp³杂化轨道。
步骤 3：成键情况
P原子的4个sp³杂化轨道中的3个与3个Cl原子的3个p轨道形成3个σ键，而剩下的一个sp³杂化轨道容纳一对孤对电子。
步骤 4：分子的空间构型
由于孤对电子的存在，PCl₃分子的空间构型不是理想的四面体，而是三角锥型。孤对电子对成键轨道的排斥作用导致键角不是109°28'，而是101°。