1樓:匿名使用者
首先要搞清楚中心原子的原子軌道為什麼要雜化成雜化軌道?這完全是為了與配位體形成化學鍵後釋放更多的能量,使整個分子能量最低。
怎樣就算能量最低?(1)成鍵的電子對(對於配位鍵由配體單方面提供,普通共價鍵成鍵原子各提供一個)儘可能相互遠離,庫倫斥力最小,斥力勢能最小。(2)形成化學鍵時軌道重疊程度最大。
後一因素與樓主的問題無直接關聯。
什麼叫雜化?就是將各種不同的原子軌道按一定的比例組合。例如sp3雜化軌道就是由1/4個s軌道和3/4個p軌道組合成的。
一個s軌道與三個p軌道共可以組合成四個sp3軌道(具體細節化學專業大學3年級才會學到),這四個軌道恰好滿足彼此儘可能遠離(四面體構型),用這樣的雜化軌道和配體孤對電子軌道成鍵既可使軌道重疊程度最大,同時又使四個成鍵電子對儘可能遠離,從而能量最低。
對於前三個例子,中心原子電子構型都是d10,即d軌道不可能參與成鍵。只能是其上方的4s和4p軌道(根據周圍配體的多少)雜化成sp,sp2,sp3軌道。對第一個例子中心原子與四個配體形成四個配鍵,要使四個成鍵電子對儘可能彼此遠離,四對電子必須呈四面體構型(鍵角最大109.
5°,而假定是平面正方形鍵角只有90°,成鍵電子對彼此斥力增大,能量升高),因此第一個例子必須採取sp3雜化。而假定是sp雜化則除了兩個sp雜化軌道外,兩個4p軌道也要和配體成鍵,容易知道最小鍵角一定小於109.5°【注】(樓主不妨自己畫個圖試試)。
【注】雖然這種情況下,其它鍵角可能比109.5大,但注意庫倫力與距離平方成反比,容易理解鍵角平均分佈斥力最小。
第二個例子,中心原子周圍只有兩個配體成鍵,中心原子只需提供兩個空軌道,那麼究竟是提供一個不雜化的s和一個p成鍵,還是提供兩個sp對能量降低更有利,請樓主自行判斷。第三個例子類似,自行判斷。
第四個例子,也是四個配體,會不會也形成四面體構型(似乎電子對之間斥力最小)呢?不會!這是由於中心原子為d8構型,d軌道可以參與成鍵時,不會放著不用而用能量更高的軌道去成鍵。
原先3d軌道中兩個自旋平行的單電子在成鍵時,先擠到同一軌道中(能量略有升高),空出一個d軌道用於後面形成配建,有四個配體就要形成四個雜化軌道,顯然應使用一個3d,一個4s和兩個4p組合成4個雜化軌道。組合後的四個dsp2雜化軌道呈平面正方形而不是四面體(這是由於d軌道的形狀和p軌道不同而造成的。和前面一樣,其中道理難以簡單說明,必須學到結構化學或量子化學才能討論)。
從而[ni(cn)4]2-只能採取平面正方形結構。
如有不明歡迎追問。
2樓:匿名使用者
出這題的老師只想要學生死記硬背。
[zn(nh3)4]2+ d10, 正四面體 (sp3)[ag(cn)2]- d10, 線性(sp)[hgi3]- d10, 平面三角(sp2)[ni(cn)4]2-, d8, 平面正方 (sp3d2)
如何判斷分子的空間構型,如何判斷分子的空間構型 40
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