典型分子的空間構型探討

編輯: 逍遙路 關鍵詞: 初中化學 來源: 高中學習網
這里主要講述典型分子的空間構型,分子和鍵的極性關系以及酸的元數如何確定問題。在競賽中此類問題出現漸多。

【內容綜述】

這里主要講述典型分子的空間構型、分子的極性與鍵的極性的關系以及酸的元數如何確定的問題。常見的分子的空間構型有四面體型(CH4、CCl4、P4等)、三角錐型(NH3、PH3等)、直線型(CO2、C2H2等)、平面型(C2H4、BF3、C6H6等),掌握其結構對推斷復雜分子的結構非常重要。極性鍵構成的雙原子分子一定為極性分子,多原子分子大多為極性分子,但也有非極性分子,主要取決于分子組成和結構的對稱性,即分子中的正電荷重心與負電荷重心重合為非極性分子。酸的元數并非依據酸中氫原子的個數,而是根據其結構式來確定。這些內容的考察近幾年來在高考和競賽中難度和數量都有所增加,應引起我們的充分重視。

【要點講解】

分子的極性與鍵的極性

例1.PtCl2(NH3)2為平面正方形結構,它可以形成兩種固體:一種為淡黃色,在水中的溶解度。涣硪环N為黃綠色,在水中的溶解度大。請畫出這兩種分子的幾何圖形。注明其相應顏色。

H2O分子是極性分子,根據相似相溶原理,在水中溶解度小的淡黃色固體為非極性分子,其分子的對稱性好,其結構為。另一種為黃綠色在水中的溶解度大的為極性分子,其分子的對稱性差,其結構為

二、酸的元數如何確定

例2.已知磷酸分子 中的三個氫原子都可以跟重水中的D原子發(fā)生氫交換。又知亞磷酸(H3PO3)也可以與重水中的D原子發(fā)生氫交換,但亞磷酸一氫鈉(Na2HPO3)卻不能。由此推斷亞磷酸的結構式。并判斷亞磷酸屬于幾元酸,它有哪些正鹽哪些酸式鹽?

磷酸作為三元酸,結構中的三個-OH中的H原子都可以跟重水中的D原子發(fā)生氫交換,亞磷酸也可以,說明亞磷酸中有-OH,亞磷酸一氫鈉不能,推斷其結構中已經無-OH。由此推斷亞磷酸中只有兩個-OH,根據P原子成鍵規(guī)律,不難得出亞磷酸的結構式

由此可見,H3PO3分子中雖有三個H原子,但只有兩個-OH,只有-OH中的H原子才能電離出來顯酸性,故H3PO3屬于二元酸。二元酸應有兩種鹽一種正鹽一種酸式鹽,即亞磷酸二氫鈉(NaH2PO3)酸式鹽和亞磷酸一氫鈉(Na2HPO3)正鹽。

小結:酸的元數由酸中-OH的個數來確定。只知分子式不知結構式無法確定酸的元數。而酸所對應的酸酐則是酸中的-OH脫水的產物,對于只有一個-OH的一元酸來說則是進行分子間脫水才能得到相應的酸酐,例如:乙酸CH3COOH的酸酐為

三、如何判斷原子的共線與共面

例4:在分子中,處于同一平面上的原子數最多可能是:

A 12個 B 14個 C 18個 D 20個

根據簡單分子空間結構可推測此分子結構為:

(&H表示在此平面上的H原子;^H表示在此平面下的H原子)。由此可見,處于同一平面上的原子共有20個。此題要注意思維的全面性,不能忽略位于分子兩端的 -CH3中的三個氫原子中有一個H可與其余的18個原子共面。
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