淺析利用“四步法”預(yù)測ABnm型微粒的空間構(gòu)型

邵斅農(nóng)

摘 要： 普通高中新課程標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)【人教版.選修③】模塊中對判斷和推斷常見的多原子微粒的立體結(jié)構(gòu)，特別是預(yù)測ABⁿ_m型微粒的空間構(gòu)型是近年來高考考查的重點(diǎn)之一，但是對于初學(xué)者來說總是一大難題。本文就針對這一難題介紹一種較為快速、準(zhǔn)確的預(yù)測出ABⁿ_m型微粒的空間構(gòu)型的方法——“四步法”。

關(guān)鍵詞： 四步法 ABⁿ_m型 微粒 空間構(gòu)型

從近幾年新課標(biāo)地區(qū)“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”模塊的高考試題分析考查微粒空間構(gòu)型主要以ABⁿ_m型為主且趨于穩(wěn)定。對于初學(xué)者來說，該部分內(nèi)容相對較難掌握，因而容易產(chǎn)生困惑和誤解；為此，接下來就選NH、CO、SO 、 HO 、NH 、 SF這六種微粒為具體的實(shí)例淺析預(yù)測ABⁿ_m型微粒空間構(gòu)型過程中“四步法”的靈活應(yīng)用。【說明：其中A代表中心原子，B代表與中心原子結(jié)合的原子，n代表為微粒所帶電荷。且n=0說明微粒 ABⁿ_m為分子，n>0則微粒 ABⁿ_m代表的是陽離子、n<0時(shí)微粒 ABⁿ_m代表的是陰離子。】

1.“四步法”預(yù)測ABⁿ_m型微粒空間構(gòu)型具體實(shí)施步驟

1.1第一步：根據(jù)電子式或結(jié)構(gòu)式確定ABⁿ_m型微粒的中心原子

針對ABⁿ_m型微粒一般來說中心原子就為A

1.2第二步：計(jì)算中心原子A含有的孤電子對數(shù)

中心原子A含有的孤電子對數(shù)=1/2（a-xb）

【說明：a代表中心原子價(jià)電子數(shù)；對于主族元素，a等于最外層電子數(shù)，對于陽離子來說，a等于價(jià)電子數(shù)減去離子所帶的電荷數(shù)；對于陰離子來說，a等于價(jià)電子數(shù)加上離子的電荷數(shù)的絕對值。 b代表與中心原子結(jié)合的原子最多能接受的電子數(shù)；其中氫為1，其他原子等于8減去該原子的價(jià)電子數(shù)。 x代表與中心原子結(jié)合的原子個(gè)數(shù)。】

1.3第三步：計(jì)算ABⁿ_m型微粒的價(jià)層電子對數(shù)

ABⁿ_m型微粒的價(jià)層電子對數(shù)=中心原子A的孤電子對數(shù)+σ鍵電子對數(shù)

1.4第四步：根據(jù)ABⁿ_m型微粒的價(jià)層電子對數(shù)確定VSEPR構(gòu)型并結(jié)合中心原子A的孤電子對數(shù)的確定該微粒的立體構(gòu)型

2.以NH、CO、SO 、 HO 、NH 、 SF為實(shí)例預(yù)測ABⁿ_m型微粒空間構(gòu)型中 “四步法”的靈活應(yīng)用

2.1確定微粒的中心原子

NH、CO、SO、 HO、NH、SF微粒的中心原子分別為N、C、O、S、 O 、N、S

2.2確定中心原子A的孤電子對數(shù)

2.3確定價(jià)層電子對數(shù)

2.4結(jié)合上述步驟四中的有關(guān)結(jié)論確定ABⁿ_m型微粒的立體構(gòu)型

“四步法”主要適用于常見ABⁿ_m型微粒空間構(gòu)型的預(yù)測，但對于不常見或比較復(fù)雜的微粒空間構(gòu)型的預(yù)測“四步法”并不適用，此時(shí)最好應(yīng)用等電子體原理預(yù)測一些不常見或比較復(fù)雜微粒的空間構(gòu)型。因?yàn)榈入娮芋w分子軌道中的電子排布和成鍵情況相似因而微粒空間結(jié)構(gòu)相同，根據(jù)等電子這一原理可推知，原子數(shù)目相同的離子或分子中，若電子數(shù)也相同，電子排布和成鍵情況相似，則這些分子或離子就具有相同的電子結(jié)構(gòu)同時(shí)具有相似的幾何構(gòu)型。如簡單的CO分子的空間構(gòu)型屬于直線形，不常見的N離子與CO分子屬于等電子體二者的結(jié)構(gòu)相似，則N與CO微粒空間構(gòu)型應(yīng)該相似且都屬于直線型；同理復(fù)雜離子NO與BF屬于等電子體，根據(jù)等電子體原理可知二者的結(jié)構(gòu)相似且微粒空間構(gòu)型都屬于平面三角形。

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