Question

14．為了解釋和預(yù)測分子的空間構(gòu)型，科學(xué)家在歸納了許多已知的分子空間構(gòu)型的基礎(chǔ)上，提出了一種十分簡單的理論模型--價(jià)層電子對互斥模型．這種模型把分子分成兩類：一類是中心原子上的價(jià)電子都用于形成共價(jià)鍵；另一類是中心原子上有孤對電子．BF₃和NF₃都是四個(gè)原子的分子，BF₃的中心原子是B，NF₃的中心原子是N；BF₃分子的立體構(gòu)型是平面三角形，而NF₃分子的立體構(gòu)型是三角錐形的原因是BF₃分子中B原子的3個(gè)價(jià)電子都與F原子形成共價(jià)鍵，而NF₃分子中N原子的3個(gè)價(jià)電子與F原子形成共價(jià)鍵，還有一對為成鍵的電子對，占據(jù)了N原子周圍的空間，參與相互排斥，形成三角錐形．

Answer 1

分析 分子的立體構(gòu)型是指分子中的原子在空間的排布，有兩種情況：一種不包括中心原子未成鍵的孤對電子；另一種包括中心原子未成鍵的孤對電子，價(jià)層電子對互斥模型：分子中的價(jià)層電子對總是互相排斥，均勻的分布在中心原子周圍的空間；根據(jù)價(jià)電子對互斥理論確定原子的雜化方式和分子的空間構(gòu)型，價(jià)層電子對個(gè)數(shù)=σ鍵個(gè)數(shù)+孤電子對個(gè)數(shù)；BF₃分子中硼原子雜化軌道數(shù)為3，所以采取sp²雜化；分子的空間構(gòu)型為平面三角形，NF₃中N雜化軌道數(shù)為4，孤對電子數(shù)為$\frac{5-3×1}{2}$=1，則為sp³雜化，為三角錐形，據(jù)此分析解答．

解答 解：價(jià)層電子對互斥模型：分子空間構(gòu)型有兩種：一種是考慮中心原子上的價(jià)電子都用于形成共價(jià)鍵，另一種是考慮中心原子上有孤對電子，
根據(jù)價(jià)層電子對互斥理論確定中心原子雜化方式，價(jià)層電子對個(gè)數(shù)=σ鍵個(gè)數(shù)+孤電子對個(gè)數(shù)，孤電子對個(gè)數(shù)=$\frac{1}{2}$×（a-xb），a為中心原子價(jià)電子數(shù)，x為與中心原子結(jié)合的原子數(shù)，b為與中心原子結(jié)合的原子最多能接受的電子數(shù)．
BF₃分子中中心原子B原子和F原子形成3個(gè)σ鍵，孤電子對個(gè)數(shù)=$\frac{1}{2}$（a-xb）=$\frac{1}{2}$（3-1×3）=0，不含孤電子對，所以其價(jià)層電子對個(gè)數(shù)是3，則雜化類型是sp²，B原子的3個(gè)價(jià)電子都與F原子形成共價(jià)鍵，立體構(gòu)型是平面三角形，
NF₃分子中N原子和F原子形成3個(gè)σ鍵，孤電子對個(gè)數(shù)=$\frac{1}{2}$（a-xb）=$\frac{1}{2}$（5-1×3）=1，含有一個(gè)孤電子對，N原子雜化方式為sp³，由于一對孤對電子的存在，三個(gè)F不可能平分N周圍的空間，而是被孤對電子排斥到一側(cè)，形成三角錐形結(jié)構(gòu)，
故答案為：中心原子上的價(jià)電子都用于形成共價(jià)鍵；中心原子上有孤對電子；B；N；BF₃分子中B原子的3個(gè)價(jià)電子都與F原子形成共價(jià)鍵，而NF₃分子中N原子的3個(gè)價(jià)電子與F原子形成共價(jià)鍵，還有一對為成鍵的電子對，占據(jù)了N原子周圍的空間，參與相互排斥，形成三角錐形．

點(diǎn)評 本題考查了微�？臻g構(gòu)型的判斷，明確價(jià)層電子對互斥理論是解本題關(guān)鍵，注意分子的立體構(gòu)型與價(jià)層電子對互斥模型的區(qū)別，題目難度中等．