浅谈高中结构化学中的孤对电子问题
2019-09-10卢晓明
摘 要:结构化学一直是绝大多数同学选做的题目。结构化学在多数情况下比有机化学简单,考生更容易得分,结构化学中涉及孤对电子的相关问题较多,孤对电子的相关问题是结构化学中考查的主要问题之一。本文旨在论述结构化学中涉及孤对电子的相关问题。
关键词:结构化学;孤对电子;孤电子对数;问题
结构化学中涉及到孤对电子的问题较多,但并不难,其解题方法较为简单,易被学生接受。
结构化学中孤对电子相关问题主要有:孤电子对数的确定、价层电子对数的确定、杂化方式的确定、空间构型的确定、孤对电子对极性的影响及极性对物理性质的影响。下面我们分别对以上问题逐一论述。
一、孤电子对数的确定
孤电子对数可用如下公式计算出来:
孤电子对数=1/2(中心元素价电子数-非中心元素接受电子数-原子团所带电荷数)
例一:求硫酸根中硫原子的孤电子对数。
孤电子对数=1/2[6-2*4-(-2)]=0
二、价层电子对数的确定
价层电子对数可用如下公式计算出来:
孤电子对数+σ键数=价层电子对数
例二:求亚硫酸根中硫原子的价层电子对数。
1.求孤电子对数
孤电子对数=1/2[6-2*3-(-2)]=1
2.求价层电子对数
价层电子对数=1+3=4
三、杂化方式的确定
杂化方式可用如下公式计算出来:
1+X=孤电子对数+σ键数
例三:求亚硫酸根中硫原子的杂化方式。
1.求孤电子对数
孤电子对数=1/2[6-2*3-(-2)]=1
2.求硫原子的杂化方式
1+X=1+3=>X=3=>sp3杂化
四、空间构型的确定
空间构型分为两类:价层电子对互斥模型(VSEPR)的空间构型和分子(或离子)的空间构型
1. 价层电子对互斥模型(VSEPR)的空间构型
价层电子对互斥模型的空间构型是指价层电子对围成的形状。
例四:求亚硫酸根VSEPR的空间构型。
(1)求亚硫酸根中硫原子的价层电子对数
①求孤电子对数
孤电子对数=1/2[6-2*3-(-2)]=1
②求价层电子对数
价层电子对数=1+3=4
(2)得出VSEPR空间构型
四对电子围成四面体形
2. 分子(或离子)的空间构型
分子(或离子)的空间构型是指分子(或离子)内原子围成的形状。
例五:求亚硫酸根的空间构型。
(1)求孤电子对数
孤电子对数=1/2[6-2*3-(-2)]=1
(2)确定亚硫酸根的空间构型
一对孤對电子将三根σ键向同一侧排斥,亚硫酸根的四个原子围成三角锥形。
五、孤对电子对极性的影响及极性对物理性质的影响
1.孤对电子对分子极性的影响
(1)当孤电子对数=0时,且非中心原子一样,该分子为非极性分子。
(2)当孤电子对数≠0时,该分子为极性分子。
2.分子极性对熔、沸点及溶解度的影响
(1)极性使熔、沸点升高
(2)极性分子易溶于极性溶剂,非极性分子易溶于非极性溶剂,简称相似相溶。
总之,高考结构化学中与孤对电子相关的题目较多,所涉及到的主要问题已经做了阐述,与之相关的题目需要去不断梳理,不断归纳总结,才能以不变应万变,才能让结构化学拿高分。
作者简介:卢晓明,出生年月:1979年9月,性别:男,籍贯:湖北当阳,民族:汉,族 最高学历:本科,职称:中二,研究方向:高中结构化学