淺談高中結(jié)構(gòu)化學(xué)中的孤對電子問題

摘 要：結(jié)構(gòu)化學(xué)一直是絕大多數(shù)同學(xué)選做的題目。結(jié)構(gòu)化學(xué)在多數(shù)情況下比有機化學(xué)簡單，考生更容易得分，結(jié)構(gòu)化學(xué)中涉及孤對電子的相關(guān)問題較多，孤對電子的相關(guān)問題是結(jié)構(gòu)化學(xué)中考查的主要問題之一。本文旨在論述結(jié)構(gòu)化學(xué)中涉及孤對電子的相關(guān)問題。

關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)化學(xué);孤對電子;孤電子對數(shù);問題

結(jié)構(gòu)化學(xué)中涉及到孤對電子的問題較多，但并不難，其解題方法較為簡單，易被學(xué)生接受。

結(jié)構(gòu)化學(xué)中孤對電子相關(guān)問題主要有：孤電子對數(shù)的確定、價層電子對數(shù)的確定、雜化方式的確定、空間構(gòu)型的確定、孤對電子對極性的影響及極性對物理性質(zhì)的影響。下面我們分別對以上問題逐一論述。

一、孤電子對數(shù)的確定

孤電子對數(shù)可用如下公式計算出來：

孤電子對數(shù)=1/2（中心元素價電子數(shù)-非中心元素接受電子數(shù)-原子團所帶電荷數(shù)）

例一：求硫酸根中硫原子的孤電子對數(shù)。

孤電子對數(shù)=1/2[6-2*4-（-2）]=0

二、價層電子對數(shù)的確定

價層電子對數(shù)可用如下公式計算出來：

孤電子對數(shù)+σ鍵數(shù)=價層電子對數(shù)

例二：求亞硫酸根中硫原子的價層電子對數(shù)。

1.求孤電子對數(shù)

孤電子對數(shù)=1/2[6-2*3-（-2）]=1

2.求價層電子對數(shù)

價層電子對數(shù)=1+3=4

三、雜化方式的確定

雜化方式可用如下公式計算出來：

1+X=孤電子對數(shù)+σ鍵數(shù)

例三：求亞硫酸根中硫原子的雜化方式。

1.求孤電子對數(shù)

孤電子對數(shù)=1/2[6-2*3-（-2）]=1

2.求硫原子的雜化方式

1+X=1+3=>X=3=>sp3雜化

四、空間構(gòu)型的確定

空間構(gòu)型分為兩類：價層電子對互斥模型（VSEPR）的空間構(gòu)型和分子（或離子）的空間構(gòu)型

1. 價層電子對互斥模型（VSEPR）的空間構(gòu)型

價層電子對互斥模型的空間構(gòu)型是指價層電子對圍成的形狀。

例四：求亞硫酸根VSEPR的空間構(gòu)型。

（1）求亞硫酸根中硫原子的價層電子對數(shù)

①求孤電子對數(shù)

孤電子對數(shù)=1/2[6-2*3-（-2）]=1

②求價層電子對數(shù)

價層電子對數(shù)=1+3=4

（2）得出VSEPR空間構(gòu)型

四對電子圍成四面體形

2. 分子（或離子）的空間構(gòu)型

分子（或離子）的空間構(gòu)型是指分子（或離子）內(nèi)原子圍成的形狀。

例五：求亞硫酸根的空間構(gòu)型。

（1）求孤電子對數(shù)

孤電子對數(shù)=1/2[6-2*3-（-2）]=1

（2）確定亞硫酸根的空間構(gòu)型

一對孤對電子將三根σ鍵向同一側(cè)排斥，亞硫酸根的四個原子圍成三角錐形。

五、孤對電子對極性的影響及極性對物理性質(zhì)的影響

1.孤對電子對分子極性的影響

（1）當(dāng)孤電子對數(shù)=0時，且非中心原子一樣，該分子為非極性分子。

（2）當(dāng)孤電子對數(shù)≠0時，該分子為極性分子。

2.分子極性對熔、沸點及溶解度的影響

（1）極性使熔、沸點升高

（2）極性分子易溶于極性溶劑，非極性分子易溶于非極性溶劑，簡稱相似相溶。

總之，高考結(jié)構(gòu)化學(xué)中與孤對電子相關(guān)的題目較多，所涉及到的主要問題已經(jīng)做了闡述，與之相關(guān)的題目需要去不斷梳理，不斷歸納總結(jié)，才能以不變應(yīng)萬變，才能讓結(jié)構(gòu)化學(xué)拿高分。

作者簡介：盧曉明，出生年月：1979年9月，性別：男，籍貫：湖北當(dāng)陽，民族：漢，族 最高學(xué)歷：本科，職稱：中二，研究方向：高中結(jié)構(gòu)化學(xué)