分子构型与物质的性质[学习内容](三)等电子体原理阅读并完成下表,分析:分子N2CO原子数电子数价电子数化学键2π、1σ2π、1σ键能1072kJ·mol—1941
7kJ·mol—1分子构型沸点/K252253熔点/K7783液体密度/(克·厘米—3)0
793溶解度(水)难溶于水难溶于水1.定义:具有相同原子数和相同价电子数(指全部电子总数和价电子总数)的分子或离子往往具有相似的结构特征
2.互为等电子体应该满足的条件:①在微粒的组成上,微粒所含原子数目相同②在微粒的构成上,微粒所含电子数目相同③在微粒的结构上,微粒中原子的空间排列方式相同3.应用:应用等电子原理,可利用已知的分子的构型(几何构型、电子构型)和物理性质对相应等电子分子的构型和物理性质进行预测
4.典型事例:①(BN)x与(C2)x,N2O与CO2等也是等电子体②硅和锗是良好的半导体材料,他们的等电子体磷化铝(AlP)砷化镓(GaAs)也是很好的半导体材料③白锡(β—Sn2)与锑化锢是等电子体,它们在低温下都可转变为超导体④SiCl4、SiO44—、SO42—的原子数目和价电子总数都相等,它们互为等电子体,中心原子都是sp3杂化,都形成正四面体立体构型
[习题研究]1.1919年,Langmuir提出等电子原理:原子数相同、电子总数相同的分子,互称为等电子体
等电子体的结构相似、物理性质相近
(1)根据上述原理,仅由第2周期元素组成的共价分子中,互为等电子体的是:和;和
(2)此后,等电子原理又有所发展
例如,由短周期元素组成的微粒,只要其原子数相同,各原子最外层电子数之和相同,也可互称为等电子体,它们也具有相似的结用心爱心专心构特征
在短周期元素组成的物质中,与NO2—互为等电子体的分子有:、
这些等电子体的微粒构型为形(3)CNS—、NO2+具有相同的通式:AX2,它们的价电子总数都是16,