Question

用Pauling的雜化軌道理論解釋甲烷分子的四面體結(jié)構(gòu)，下列說法不正確的是（　�。�

• A、C原子的四個雜化軌道的能量一樣
• B、C原子的sp³雜化軌道之間夾角一樣
• C、C原子的4個價電子分別占據(jù)4個sp³雜化軌道
• D、C原子有1個sp³雜化軌道由孤對電子占據(jù)

Answer 1

考點(diǎn)：原子軌道雜化方式及雜化類型判斷

專題：化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：根據(jù)鮑林（Pauling）的雜化軌道理論：價層電子對個數(shù)=σ鍵個數(shù)+孤電子對個數(shù)，σ鍵個數(shù)=配原子個數(shù)，孤電子對個數(shù)=

1

2

×（a-xb），a指中心原子價電子個數(shù)，x指配原子個數(shù)，b指配原子形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)需要的電子個數(shù)，甲烷分子中，價層電子對個數(shù)=4+0=4，C原子中1個2s電子激發(fā)到2p后，1個2s軌道和3個2p軌道重新組合成4個sp³雜化軌道，它們再和4個H原子形成4個相同的C-H鍵，C位于正四面體中心，4個H位于四個頂角，分子構(gòu)型正四面體形．

解答： 解：A．能量相近的軌道進(jìn)行雜化，雜化后的軌道能量相同，甲烷分子中，C原子的4個sp³雜化軌道能量一樣，故A正確；
B．甲烷分子中，C原子形成4個σ鍵，孤電子對個數(shù)為0，C原子的4個sp³雜化為等性雜化，C原子的sp³雜化軌道之間夾角一樣，故B正確；
C．甲烷分子中，價層電子對個數(shù)=4+0=4，C原子中1個2s電子激發(fā)到2p后，1個2s軌道和3個2p軌道重新組合成4個sp³雜化軌道，C原子的4個價電子分別占據(jù)4個sp³雜化軌道，故C正確；
D．CH₄中C原子形成4個σ鍵，孤電子對個數(shù)為0，價層電子對數(shù)為4，為sp³雜化，分子構(gòu)型正四面體形，故D錯誤；
故選D．

點(diǎn)評：本題考查了原子雜化，根據(jù)價層電子對互斥理論確定分子空間構(gòu)型及原子雜化方式的判斷，題目難度中等．