营口高中邹老师教学随笔 二氧化氮、二氧化氯的分子结构 NO2、ClO2分子中N、Cl化合价比较特殊,各原子最外层电子数之和为奇数,分子中成键情况比较复杂,下面我从杂化轨道理论角度,对两种分子结构进行简单分析。 一、NO2的分子结构 在NO2的分子中,原子排列顺序为:O-N-O; 2p O原子的2p电子排布图为:↑↓ ↑ ↑ ; 2p 2s ↑ ↑ ↑↓ N原子的最外层电子排布图为:2s ↑ 2p ↑ ↑ ↑↓ ↑ ,首先获得能量成为激发形式:sp2 2p ↑↓ ,然后发生sp2杂化,形成:↑ ↑ ↑ 。 其中两个杂化轨道中的单电子,分别与氧原子2p轨道中一个单电子配对,形成两个ϭ键,另一个杂化轨道中的单电子,独自占据一个轨道,起到孤电子对的作用; 未参与杂化的2p电子对,与两个氧原子2p轨道中另一个单电子,形成∏34键(3原子4电子π键)。 ϭ键 分子结构表示为: ·N : ϭ键 ·· O : · · O : ·· ∏34键 · · · · 电子式为: : O : N : O : ·· · ·· 在NO2分子中, N原子发生sp2杂化,价层电子数为5,占据3个轨道,VSEPR构型为平面三角形,有一个单电子起到孤电子对的作用,分子构型为V形,属于极性分子。 由于NO2分子中,N原子具有游离的单电子,所以易发生二聚反应,两个N原子之间形成新的ϭ键,生成N2O4,其结构如下: 1 营口高中邹老师教学随笔 ·· ϭ键 : O · : N · : O ·· ϭ键 ϭ键 N : ϭ键 ϭ键 ·· O : · · O : ·· 若NO2被氧化生成NO3-,N原子杂化方式不变,其反应过程容易实现,NO3-结构如下: ϭ键 ·· : O·· ·· O : — · N : ϭ键 · O : ·· 还有一种观点认为,在NO2分子中: sp2 2p ↑ N原子发生sp2不等性杂化,形成:↑↓ ↑ ↑ 。 其中两个杂化轨道中的单电子,分别与氧原子2p轨道中的一个单电子配对,形成两个ϭ键,另一个杂化轨道中的1对电子,成为孤电子对。 未参与杂化的2p单电子,与两个氧原子2p轨道中另一个单电子结合,形成∏33键(3原子3电子π键)。 ϭ键 分子结构可表示为:: N · ϭ键 ·· O : · · O : ·· ∏33键 · · · 电子式为:: O : N : O : ·· ·· · ·该结构能解释的性质,与中学化学联系不多,不进行分析。 二、ClO2的分子结构 在ClO2分子中,原子排列顺序为:O-Cl-O; 2p 2 2p O原子的2p电子排布图为:↑↓ ↑ ↑ ,获得能量激发变为:↑↓ ↑↓ , 本文来源:https://www.wddqw.com/doc/beb461bd5a0216fc700abb68a98271fe910eafec.html