怎么判断配合物中心原子杂化类型?(竞赛要求)

比如NI3+ 怎么判断是sp3还是dsp2?
还有 怎么用磁矩判断内轨外轨?

1、根据磁矩:磁矩大约为[n*(n+2)]^(1/2),其中n为单电子,根据价电子数,可以看出如果是髙自旋(内轨)应该有几个单电子,如果是低自旋(外轨)应该有几个单电子,用两种电子数算出的结果比较,谁更接近真实值,谁就是正确的单电子数,以此反推出价电子自旋状态。

2、根据配体:对于同一中心原子,不同配体产生的晶体场分裂能不同,当分裂能大于电子成对能时,配合物为内轨型,反之为外轨型。

3、判断杂化类型:根据分裂的d轨道电子分布状态判断d轨道是否参与杂化,如果高能量的d轨道(如eg轨道)有空的就参与杂化,再结合配位数判断参与杂化的轨道有哪些,推断出杂化类型。

扩展资料:

注意事项:

1、必须确定中心原子的杂化形式,在未知分子构型的情况下,可以根据分子的空间构型或键角来判断中心原子轨道的杂化方式。

2、杂化轨道的角度函数在某个方向的值比杂化前的大得多,更有利于原子轨道间最大程度地重叠,因而杂化轨道比原来轨道的成键能力强(轨道是在杂化之后再成键)。

3、杂化轨道之间力图在空间取最大夹角分布,使相互间的排斥能最小,故形成的键较稳定。不同类型的杂化轨道之间夹角不同,成键后所形成的分子就具有不同的空间构型。

参考资料来源:百度百科-杂化类型

参考资料来源:百度百科-杂化轨道理论

参考资料来源:百度百科-中心原子

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第1个回答  2019-04-25

价层电子对互斥原理:

用化合物中各原子的价层电子数总和除以二,得到的数就是价层电子对数。其中当氧族元素不是作为中心原子时,氧族元素的价层电子数以0计算。得到的价层电子对数为对应的杂化方式。(2为sp杂化,3为sp2,4为sp3杂化…)

例如甲烷,是CH₄,所以价层电子对数为(4+4=8,8/2=4,)所以为sp3杂化;又如SO₂,作中心原子的硫的要算上,非中心原子的氧的就不用算,所以为6/2=3,所以为sp2杂化。

杂化轨道的角度函数在某个方向的值比杂化前的大得多,更有利于原子轨道间最大程度地重叠,因而杂化轨道比原来轨道的成键能力强(轨道是在杂化之后再成键)。


扩展资料:

杂化轨道之间力图在空间取最大夹角分布,使相互间的排斥能最小,故形成的键较稳定。不同类型的杂化轨道之间夹角不同,成键后所形成的分子就具有不同的空间构型。

不同能级中的电子在进行轨道杂化时,电子会从能量低的层跃迁到能量高的层,并且杂化以后的各电子轨道能量相等又高于原来的能量较低的能级的能量而低于原来能量较高的能级的能量。当然的,有几个原子轨道参加杂化,杂化后就生成几个杂化轨道。

杂化轨道比原来的轨道成键能力强,形成的化学键键能大,使生成的分子更稳定。由于成键原子轨道杂化后,轨道角度分布图的形状发生了变化(形状是一头大,一头小)。

杂化轨道在某些方向上的角度分布,比未杂化的p轨道和s轨道的角度分布大得多,它的大头在成键时与原来的轨道相比能够形成更大的重叠,因此杂化轨道比原有的原子轨道成键能力更强。

参考资料来源:百度百科——杂化轨道

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第2个回答  推荐于2018-03-16
这个问题的回答有点长啊。
Ni3+是单原子离子,无所谓杂化类型。
怎么判断配合物中心原子(离子)杂化类型(不涉及f)?
1.先写出中心离子的价电子排布,
2.判断配离子是内轨型还是外轨型
(1)根据磁矩
  磁矩一般大约为[n*(n+2)]^(1/2),其中,n为单电子。根据价电子数,可以看出如果是髙自旋 (内轨)应该有几个单电子,如果是低自旋(外轨)应该有几个单电子,用两种电子数算出的结果比较,谁更接近真实值,谁就是正确的单电子数,以此反推出价电子自旋状态。
(2)根据配体
  对于同一中心原子,不同配体产生的晶体场分裂能不同,当分裂能大于电子成对能时,配合物为内轨型,反之为外轨型。容易忽略的一点是,不同配位数的配合物的分裂方式是不一样的。配体对d轨道的排斥作用的规律是:电负性越小,原子半径越小,排斥作用(分裂能)越大。一般顺序为:I-<Br-<Cl-<SCN-<OH-<C2O42-<H2O<NH3……<NO2-<CN-(《无机化学》里的更详细)。一般以水为界,前面的是弱场配体,后面的是强场配体,但界线的实际情况在氧原子配体和氮原子配体之间都有可能。
3.判断杂化类型
根据分裂的d轨道电子分布状态判断d轨道是否参与杂化,如果高能量的d轨道(如eg轨道)有空的就参与杂化,再结合配位数判断参与杂化的轨道有哪些,推断出杂化类型。

·判断[Ni(CN)4]2-杂化类型:
Ni2+有8个d电子。因为配体是氰离子,所以Ni的d电子处于低自旋状态,d电子三对占据三个t2g轨道,一对占据一个eg轨道,还剩下一个空d轨道;配位数为4。所以配合物为dsp2杂化。
·已知六氰合铁离子([Fe(CN)6]3-)磁矩μ=2.3,结合磁矩判断它的自旋状态:
中心离子Fe3+价电子排布为3d5,配位数为6,八面体场。如果是电子是髙自旋状态,则每个d轨道被一个电子占据,共5个单电子,[5*7]^(1/2)≈5.92;如果是低自旋状态,则3个t2g轨道被2对电子和1个单电子占据,仅1个单电子,3^(1/2)≈1.73。2.3更接近于后者,所以配合物电子为低自旋状态。
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