杂化轨道数的计算公式 杂化轨道数的计算公式离子

2024-09-1901:29:35综合资讯0

原子核外电子的排布原理

1. 能量层次与原子轨道

(1) 能量层:在多电子原子中,电子根据其能量差异被分为不同的能量层。通常用K、L、M、N等符号表示,能量逐级增加。

(2) 能级:同一能量层内,电子的能量可以有所不同,进一步被划分为不同的能级。用s、p、d、f来表示,各能级的能量顺序为:s

(3) 原子轨道:原子轨道展示了电子在原子核外最常出现的区域。电子云的轮廓图称为原子轨道。

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2. 基态原子的核外电子排布

(1)能量最低原则

(2)泡利不相容原理

(3)洪特规则

洪特规则特例:当原子轨道的能量完全满、半满或完全空时,系统能量最低。

3. 基态与激发态及光谱示意

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(1)电子跃迁

① 从基态到激发态:基态原子的电子吸收能量后跃迁到更高能级,变为激发态。

② 从激发态到基态:激发态原子的电子释放能量后返回低能级。

(2)原子光谱

原子跃迁时会吸收或释放特定光波,形成不同的光谱,称为原子光谱。

原子结构与元素性质

1. 原子结构与元素周期表

掌握

1~36号元素的核外电子排布

至关重要。考试时需注意:是核外电子还是价电子?是排布式还是排布图?

元素周期表的分区

① 根据核外电子排布

a. 分区

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b. 各区元素的化学性质及原子最外层电子排布

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② 根据金属性与非金属性,将元素周期表划分为金属区和非金属区。处于金属与非金属交界线附近的非金属元素具有一定金属性,被称为半金属。

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【特别提示】

“外围电子排布”即“价电子层”。主族元素的价电子层为最外层,而过渡元素的价电子层包括多个电子层,例如Fe的价电子层为3d4s。

2. 对角线规则

在元素周期表中,某些主族元素与其右下方主族元素的性质相似。

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3. 电负性

① 含义:电负性是衡量元素在化合物中吸引键合电子能力的标度。电负性越大,元素吸引电子的能力越强。

② 标准:氟的电负性被定为4.0作为基准,计算其他元素的电负性。

③ 变化规律:金属元素的电负性一般低于1.8,非金属元素则高于1.8,半金属的电负性接近1.8。电负性在同周期中从左到右增加,在同族中从上到下减少。

电负性的应用

4. 电离能

电离能

① 第一电离能:指气态原子失去一个电子所需的最小能量,单位为kJ/mol。

② 规律

a. 同周期:第一种元素的电离能最低,周期末的电离能最高,总体趋势是逐渐增大。

b. 同族:电离能从上至下逐渐减少。

c. 同种原子:逐级电离能增加。

需关注电离能的变化规律,特别是ⅡA族和ⅤA族的反常现象。

(1)电离能的应用

① 判断金属性:电离能小,金属易失电子,金属性强。

② 判断化合价:如I ≫ I,常见化合价为+n。

③ 判断核外电子排布:电离能的突变可能表明电子层数的变化。

④ 反映电子排布特点:同周期内电离能的变化受电子排布影响。

共价键

1. 本质

共价键是原子之间通过共用电子对形成的化学键。

2. 特征

共价键具有饱和性和方向性。

3. 分类

【特别提示】

(1)共价键形成的前提是两原子的电负性差异不大。当电负性差异超过1.7时,形成离子键。

(2)同种元素原子形成非极性共价键,不同种元素原子形成极性共价键。

(3)分子中可能存在极性键、非极性键,或两者兼有;稀有气体分子中没有化学键。

(4)离子化合物中一定存在离子键,有时也有极性或非极性共价键。

(5)通过结构式可判断键的种类和数目。共价单键为σ键,双键有一个σ键和一个π键,三键则包括一个σ键和两个π键。

4. 键参数

(1)概念

(2)键参数对分子性质的影响

键能越高,键长越短,分子越稳定。

5. 等电子原理

等电子体指的是原子总数和价电子总数相同的分子,它们的化学键特征和物理性质类似,但化学性质可能不同。

常见等电子体

分子的立体结构

1. 价层电子对互斥理论

(1)价层电子对在球面上彼此相距最远时,排斥力最小,系统能量最低。

(2)孤电子对的排斥力较大,孤电子对越多,排斥力越强,键角越小。

(3)通过价层电子对互斥理论推测分子的立体构型时,需要判断中心原子上的价层电子对数。

(4)价层电子对互斥理论与分子构型

分子的空间结构(记住)

常见分子的类型与形状比较

2. 杂化轨道理论

当原子成键时,价电子轨道会混合形成杂化轨道,杂化轨道数与原轨道数相等,能量相同。杂化轨道的类型影响分子的空间结构。

3. 配位键

(1)孤电子对

孤电子对是分子