銅氨配離子平面四邊形,鋅氨配離子正四面體形,配離子空間構(gòu)型有什么規(guī)律

1、Cu(NH3)42+平面四邊形，ZnNHp四面體形，配離子空間構(gòu)型有什么規(guī)律？根據(jù)價層電子對互斥理論，我們很容易判斷得出，sp、sp2、sp3雜化軌道的空間構(gòu)型及相關粒子空間的構(gòu)型。但是，面對過渡元素形成的配離子，如，Cu(NH3)42+空間構(gòu)型為平面四邊形，Zn(NH3)42+空間構(gòu)型為正四面體形，為什么空間構(gòu)型不同？又有什么規(guī)律呢？我們從原子軌道伸展方向，雜化軌道理論來進行探討。Zn原子基態(tài)價電子排布式為3dio4s2，Zn2+價電子排布式為3dio4so，3d軌道處于全充滿狀態(tài)，不參與成鍵；當Zn2+與NH3形成配離子Zn(NH3)42+時，只能4s、4p軌道發(fā)生sp3雜化，得到正四面體

2、構(gòu)型的雜化軌道，使Zn(NH3)42+呈現(xiàn)正面體形。Cu原子基態(tài)價電子排布式為3dio4si，Cu2+價電子排布式為3d94so；當Cu2+與NH3形成配離子Cu(NH3)42+時，3d軌道的單電子激發(fā)到4p軌道，3d與4p屬于同一能級組，能量差別較小，這過和很容易完成，激發(fā)后Cu2+價電子排布圖變?yōu)椋?d4s4p我們知道，3d能級中5條軌道伸展方向及形狀如下:假設sp2雜化是由4s與4px、4py雜化，則形成在xy平面上夾角為120三條軌道：3dxy能級中dxy或d(x2-y2)軌道與雜化軌道的形狀及伸展方向都很接近，會發(fā)生雜化融合，形成平xy面四邊形的dsp2雜化軌道。導致Cu(NH3)4

3、2+為平面四邊形。示意圖如下：+IM同理，若配位數(shù)為5時，中心原子發(fā)生dsp3雜化，由于sp3雜化軌道構(gòu)型是空間正四面體形，dz2軌道與雜化軌道的形狀及伸展方向都很接近，會發(fā)生雜化融合，形成三角雙錐形dsp3雜化軌道。示意圖如下：若配位數(shù)為6時，中心原子發(fā)生d2sp3雜化，dz2、d（x2-y2）軌道都要參與雜化，形成正八面體構(gòu)型的雜化軌道。示意圖如下：常見粒子構(gòu)型與雜化方式歸納如下：配離子（或ABn型粒子）的空間構(gòu)型與中心原子雜化方式配位數(shù)23456粒子構(gòu)形直線形平面三角形四面體形三角雙錐形八面體形雜化方式spsp2sp3dsp3d2sp3實例C02、BeCl2SO3、BCI3CH4、SiF

4、4.Zn(NH3)42+PCCo(NH3)63+粒子構(gòu)形V形三角錐形平面四邊形四棱錐形八面體形雜化方式sp2或sp3sp3dsp2Sp3d2sp3d2實例SO?、H2Onh3、PCI3Cu(NH3)42+有孤電子對SF6我們在判斷粒子空間構(gòu)型時，按以下幾步進行，即可解決大部分問題：1、確定中心粒子價電子排布，考慮孤電子對數(shù)、配體數(shù)（即鍵數(shù)），判斷雜化方式再判斷粒子空間構(gòu)型。這是中學階段重點學習內(nèi)容，不再重述。2、涉及次外層d軌道時，若存單電子則要壓縮成對，無法成對的單電子則激發(fā)到高能軌道中。3、依據(jù)次外層d能級空軌道、最外電子層中s、p空軌道數(shù)，結(jié)合配位數(shù)，確定雜化方式；最后結(jié)合表中匯總情況，判斷粒子空間構(gòu)型。以下試舉兩例，演示上述方法例1：判斷Fe(CO)5空間構(gòu)型。(1)、Fe原子價層電子排布圖為：3dt!tttt4sn4p3d(2)、獲得能量變?yōu)椋?s4p(3)、Fe與5個羰基結(jié)合形成配位鍵，F(xiàn)e的五個空軌道發(fā)生dsp3雜化，粒子空間構(gòu)型即為雜化軌道構(gòu)型，即三角雙錐形。例厶判斷Co(NH3)63+空間構(gòu)型。(1)、Co原子價層電子排布圖為：3dt!t4sn4p3d4s4pt!t!tt(2)、Co3+價層電子排布圖為:3d4