化學奧賽中的物質結構推斷題解法探析

2021-09-17 03:43:16 字數 807 閱讀 4868

與鍵長有關的、與化合價有關的、與原子序數有關的、與配位體數目有關的、與雜化軌道型別有關的和與同分異構體數目有關的。而且資訊的種類不同,試題的解法也不盡相同。下面逐一**每一類試題及其解法。

1根據鍵長驗證猜想

要確定物質的結構,往往需要選手充分運用有關的物質結構理論知識,並在此基礎上進行猜想和假設。有關的鍵長資訊往往作為驗證猜想是否成立的依據,以排除干擾,得出正確結論。

[例1]pcl5是一種白色固體,加熱到160℃不經過液態階段就變成蒸氣,測得180℃下的蒸氣密度(折合成標準狀況)為9.3 g/l,極性為零。p-cl鍵長為204 pm和211 pm兩種。

繼續加熱到250℃時測得壓力為計算值的2倍。pcl5在加壓下於148℃液化,形成一種能導電的熔體,測得p-cl鍵長為198 pm和206 pm兩種。(p、cl相對原子質量為31、35.

5)回答下列問題:

(1)180℃下pcl5蒸氣中存在什麼分子?為什麼?寫出分子式,畫出立體結構。

(2)在250℃下pcl5蒸氣中存在什麼分子?為什麼?寫出分子式,畫出立體結構。

(3)pcl5熔體為什麼能導電?用最簡潔的方式解釋。

(4)pbr5氣態分子結構與pcl5相似,它的熔體也能導電,但經測定其中只存在一種p-br鍵長,pbr5熔體為什麼能導電?用最簡潔的形式作出解釋。

分析:(1)由9.3×22.

4=208.3可知180℃的氣體是pcl5蒸氣。根據價層電子對互斥理論,pcl5分子應為三角雙錐結構,有2種鍵長並且極性為零,與題意相符。

(2)250℃時pcl5分解,生成pcl3和cl2。pcl3分子中p以sp3不等性雜化軌道成鍵,所以pcl3分子為三角錐型結構。

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