GRE科目考试:化学:轨道和轨道杂化

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例子问题

例子问题1:轨道和轨道杂化

水分子中有什么杂化轨道?

可能的答案:

sp3.d

sp

sp2

sp3.

正确答案:

sp3.

解释

一个分子的杂化轨道是由附在中心原子上的原子数和孤对数决定的。这两个数相加,就可以确定键的杂化。如果有两个原子或孤对附在中心原子上,它就会显现出来sp杂化。如果有三个原子或孤对连接到中心原子,它将显示sp2杂化。水有两个氢和两个孤对。这意味着水sp3.杂化。

例子问题1:轨道和轨道杂化

2

给定分子中碳的杂化是怎样的?

可能的答案:

sp3.

防晒系数

sp2d

sp

sp2

正确答案:

sp3.

解释

正确答案是sp3..首先排除所有不是实际轨道的答案(例如spf完全跳过d轨道)。在做了这些之后,使用以下指导方针来解决问题:

电子包含在具有不同名称的轨道内(S p d f)基于它们离原子核的距离。这些原子轨道离原子核越远,它们的能量就越高。当两个原子聚集在一起形成共价键时,它们最外层的轨道重叠,其中的电子共享。两个年代重叠的原子轨道的能量会较低(因此也更稳定)年代和一个p两个轨道p轨道重叠。

与化合物相关的几何结构和每个键的强度将根据决定重叠的原子轨道而变化,但在像甲烷这样的简单分子中键的强度是相等的,分子的几何结构是相当均匀/精确的。从理论上讲,所有与成键有关的轨道可能会合并并形成新的形状,称为杂化轨道。这使得所有杂化轨道都能获得与自然界相同的能级。因此,如果一个年代原子轨道和ap原子轨道结合,它们会形成sp杂化轨道具有这两个原子轨道的综合性质。

当确定一个分子中一个原子的共价键中使用了多少个原子轨道时,首先要数有多少个sigma(单键)键,忽略任何π(双键)键。如果有3 sigma键,那就意味着年代+p+p原子轨道结合形成3sp3.杂化轨道(所以那个原子的杂化轨道是sp3.).我们忽略(双键)因为它们是由2的重叠形成的p原子轨道。也别忘了数不可见的氢原子,它们并不总是被吸收。

例子问题1:核化学

4

箭头所指的碳的杂化轨道是什么?

可能的答案:

sp3.d

sp3.

sp

sp3.df

sp2

正确答案:

sp3.

解释

正确答案是sp3..首先,根据碳的价,剔除任何对碳没有意义的答案(也就是碳没有高能量轨道,比如df).这样做之后,您可以使用以下规则来解决问题。

杂化理论让很多人困惑。以下是对主要概念的快速总结。电子包含在具有不同名称的轨道内(S p d f),这取决于它们离原子核的距离。这些原子轨道离原子核越远,它们的能量就越高。当两个原子聚集在一起形成共价键时,它们最外层的轨道重叠,其中的电子共享。两个年代重叠的原子轨道的能量会较低(因此也更稳定)年代和一个p两个轨道p轨道重叠。

与化合物相关的几何结构和每个键的强度将根据决定重叠的原子轨道而变化,但在简单分子中,如甲烷(CH4)键的强度都是相等的,分子的几何结构是相当均匀/精确的。从理论上讲,所有与成键有关的轨道可能会合并并形成新的形状,称为杂化轨道。这使得所有杂化轨道都能获得与自然界相同的能级。因此,如果一个年代原子轨道和ap原子轨道结合,它们会形成sp杂化轨道具有这两个原子轨道的综合性质。

当确定一个分子中一个原子的共价键中使用了多少个原子轨道时,首先要数有多少个sigma(单键)键,忽略任何π(双键)键。如果有3 sigma键,那就意味着年代+p+p原子轨道结合形成3sp3.杂化轨道(所以那个原子的杂化轨道是sp3.).我们忽略(双键)因为它们是由2的重叠形成的p原子轨道。别忘了算上那些不经常被吸进去的看不见的氢!!有了这些规则,杂化问题永远不会出错。

例子问题1:核化学

1

给定分子中碳的杂化是怎样的?

可能的答案:

sp2

sppp

sp3.

sp3.d

sp

正确答案:

sp2

解释

正确答案是sp2.首先剔除所有不是实际轨道的答案(例如sppp不是正确的符号所以你可以把它作为一个答案选项)这样做之后,你可以使用以下总结来解决问题:

电子包含在具有不同名称的轨道内(S p d f)基于它们离原子核的距离。这些原子轨道离原子核越远,它们的能量就越高。当两个原子聚集在一起形成共价键时,它们最外层的轨道重叠,其中的电子共享。两个年代重叠的原子轨道的能量会较低(因此也更稳定)年代和一个p两个轨道p轨道重叠。

与化合物相关的几何结构和每个键的强度将根据决定重叠的原子轨道而变化,但在像甲烷这样的简单分子中键的强度是相等的,分子的几何结构是相当均匀/精确的。从理论上讲,所有与成键有关的轨道可能会合并并形成新的形状,称为杂化轨道。这使得所有杂化轨道都能获得与自然界相同的能级。因此,如果一个年代原子轨道和ap原子轨道结合,它们会形成sp杂化轨道具有这两个原子轨道的综合性质。

当确定一个分子中一个原子的共价键中使用了多少个原子轨道时,首先要数有多少个sigma(单键)键,忽略任何π(双键)键。如果有3 sigma键,那就意味着年代+p+p原子轨道结合形成3sp3.杂化轨道(所以那个原子的杂化轨道是sp3.).我们忽略(双键)因为它们是由2的重叠形成的p原子轨道。也别忘了数不可见的氢原子,它们并不总是被吸收。

例子问题1:轨道和轨道杂化

3.

给定分子中碳的杂化是怎样的?

可能的答案:

sp3.

sp3.d

sp2

sp

sdp

正确答案:

sp2

解释

正确答案是sp2.首先剔除所有不是实际轨道的答案(例如sdp轨道的能级顺序是不一致的)。在做了这些之后,使用以下指导方针来解决问题:

电子包含在具有不同名称的轨道内(S p d f)基于它们离原子核的距离。这些原子轨道离原子核越远,它们的能量就越高。当两个原子聚集在一起形成共价键时,它们最外层的轨道重叠,其中的电子共享。两个年代重叠的原子轨道的能量会较低(因此也更稳定)年代和一个p两个轨道p轨道重叠。

与化合物相关的几何结构和每个键的强度将根据决定重叠的原子轨道而变化,但在像甲烷这样的简单分子中键的强度是相等的,分子的几何结构是相当均匀/精确的。从理论上讲,所有与成键有关的轨道可能会合并并形成新的形状,称为杂化轨道。这使得所有杂化轨道都能获得与自然界相同的能级。因此,如果一个年代原子轨道和ap原子轨道结合,它们会形成sp杂化轨道具有这两个原子轨道的综合性质。

当确定一个分子中一个原子的共价键中使用了多少个原子轨道时,首先要数有多少个sigma(单键)键,忽略任何π(双键)键。如果有3 sigma键,那就意味着年代+p+p原子轨道结合形成3sp2杂化轨道(所以那个原子的杂化轨道是sp2).我们忽略(双键)因为它们是由2的重叠形成的p原子轨道。也别忘了数不可见的氢原子,它们并不总是被吸收。

*如果这让你觉得有点困惑,你可以计算:

空间数=(与该原子相连的)原子数+该原子上的孤对数

如果空间数是4 =sp3., if 3 =sp2,如果2 =sp

例子问题1:核化学

11

注意标明的碳。这个碳的键角是多少?

可能的答案:

正确答案:

解释

正确答案是.首先确定所指向的碳的杂化。这个碳是sp杂化的空间数是2。这可以通过以下方法计算:

空间数=(与该原子相连的)原子数+该原子上的孤对数。如果空间数是4 =sp3., if 3 =sp2,如果2 =sp

接下来,根据你们对杂化理论的理解,你们知道碳是sp杂化分子本质上是线性的(一个常见的线性分子例子是二氧化碳)。如果这个碳的几何形状是线性的那就意味着它所经历的键角一定是线性的

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