Question

20．按下列要求寫出短周期非金屬元素組成的分子的化學式及中心原子的雜化方式．
①平面三角形分子：分子式BF₃，雜化方式是sp²；
②三角錐形分子：分子式NF₃，雜化方式是sp³；
③正四面體形分子：分子式CF₄，雜化方式是sp³．

Answer 1

分析 根據價層電子對互斥理論確定中心原子雜化類型，價層電子對個數=σ鍵個數+孤電子對個數，σ鍵個數=配原子個數，孤電子對個數=$\frac{1}{2}$（a-xb），a指中心原子價電子個數，x指配原子個數，b指配原子形成穩定結構需要的電子個數．根據n值判斷雜化類型：一般有如下規律：當n=2，sp雜化；n=3，sp²雜化；n=4，sp³雜化．
①立體構型為平面三角形的短周期非金屬元素組成的分子，分子應含有3個δ鍵，且沒有孤對電子，中心原子為sp²雜化；
②如果呈三角錐型結構說明中心原子含有一個孤電子對，且價電子對數是4；
③如果該分子為正四面體結構，則該分子的價層電子對個數是4且不含孤電子對．

解答 解：①由短周期非金屬元素構成的分子BF₃分子，中心原子B價層電子對數=3+$\frac{3-1×3}{2}$=3，雜化方式為sp²雜化，立體構型為平面三角形分子，
故答案為：BF₃；sp²；
②短周期非金屬元素組成的NF₃分子，中心原子N價層孤電子對數=3+$\frac{5-1×3}{2}$=4，雜化方式為sp³雜化，含有1個孤電子對，立體構型為三角錐形，
故答案為：NF₃；sp³；
③分子為正四面體結構，則該分子的價層電子對個數是4且不含孤電子對，雜化方式為SP³，短周期非金屬元素組成的CF₄分子，中心原子C價層孤電子對數=4+$\frac{4-4}{2}$=4，不含孤電子對，雜化方式為sp³雜化，
故答案為：CF₄；sp³．

點評 本題考查了原子雜化方式及分子的立體構型的判斷，側重分子結構與性質的考查，注意雜化軌道理論的理解應用，把握常見分子中原子的雜化及空間構型為解答的關鍵，題目難度中等．