Question

6．下列關于分子或晶體中心原子的雜化類型的說法正確的是（　　）

• A． CH₃CH₃中的兩個碳原子與BF₃中的硼原子均采取sp²雜化
• B． 晶體硅和石英晶體中的硅原子均采取sp³雜化
• C． BeCl₂中的鈹原子和H₂O中的氧原子均采取sp雜化
• D． CO₂中的碳原子與CH₂=CH₂中的兩個碳原子均采取sp雜化

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．中心原子的雜化類型為sp³，說明該分子中心原子的價層電子對個數是4，sp²雜化，說明該分子中心原子的價層電子對個數是3，sp雜化，說明該分子中心原子的價層電子對個數是2，據此判斷．

解答 解：A．CH₃CH₃分子中C原子價層電子對個數=4+$\frac{1}{2}$×（4-4×1）=4，為sp³雜化，BF₃分子中硼原子價層電子對個數=3+$\frac{1}{2}$×（3-3×1）=3，所以采取sp²雜化，故A錯誤；
B．晶體硅中的硅原子平均每個硅原子與四個鄰近硅原子生成四個共價鍵，形成4個σ鍵，無孤電子對，硅原子雜化軌道數=σ鍵數+孤對電子對數=4+0=4，所以采取sp³雜化，石英晶體成分為二氧化硅，是原子晶體，硅原子通過Si-O共價鍵形成4個σ鍵，無孤電子對，硅原子雜化軌道數=σ鍵數+孤對電子對數=4+0=4，硅原子采取sp³雜化，故B正確；
C．BeCl₂中價層電子對個數=σ鍵個數+孤電子對個數=2+$\frac{1}{2}$×（2-2×1）=2，中心原子是以sp雜化，H₂O中O原子的價層電子對個數=2+$\frac{1}{2}$（6-2×1）=4，所以O原子采用sp³雜化，故C錯誤；
D．二氧化碳分子中價層電子對個數=σ鍵個數+孤電子對個數=2+$\frac{1}{2}$（4-2×2）=2，采取sp雜化方式，C₂H₄分子中每個碳原子價層電子對個數=σ鍵個數+孤電子對個數=3+$\frac{1}{2}$（4-2×2）=3，所以采取sp²雜化，故D錯誤；
故選B．

點評 本題考查了原子雜化方式的判斷，根據價層電子對互斥理論來分析解答即可，明確價層電子對個數=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）中各個字母的含義是解本題的關鍵，題目難度中等．