問題詳情:
鋅的配合物[Zn(NH3)4]2+、ZSM、[Zn(N2H4)2(N3)2] n等用途非常廣泛。
(1)Zn2+基態核外電子排布式爲________________________。
(2)Zn2+能與NH3形成配離子[Zn(NH3)4]2+。配體NH3分子屬於________(填“極*分子”或“非極*分子”);在[Zn(NH3)4]2+中,Zn2+位於正四面體中心,N位於正四面體的頂點,試在圖中表示出[Zn(NH3)4]2+中Zn2+與N之間的化學鍵___________。
(3)ZSM是2-*基咪唑和水楊*與鋅形成的配合物,2-*基咪唑可透過下列反應制備:
①與CN-互爲等電子體的分子是____________(填化學式,寫兩種)。
②2-*基咪唑中碳原子雜化軌道類型爲________;1 mol 2-*基咪唑分子中含σ鍵和π鍵之比爲________。
③乙二*易溶於水的主要原因是_________________。
【回答】
[Ar]3d10(或1s22s22p63s23p63d10) 極*分子 或 N2、CO sp2和sp3 6∶1 乙二*分子與水分子能形成分子間*鍵
【分析】
(1)Zn原子失去最外層2個電子變爲Zn2+,根據構造原理書寫基態核外電子排布式;
(2)根據共價電子對的偏向判斷NH3分子的極*;Zn2+具有空軌道,NH3的氮原子上有孤對電子;
(3)①根據等電子體含義結合CN-含有的電子數目分析;
②飽和碳原子採用sp3雜化,含有碳碳雙鍵的碳原子採用sp2雜化,根據共價單鍵都是σ鍵,共價雙鍵中一個是σ鍵,一個是π鍵分析;
③乙二*與水分子之間形成*鍵,增加了分子之間的作用。
【詳解】
(1)Zn是30號元素,原子核外有30個電子,Zn原子失去最外層2個電子變爲Zn2+,根據構造原理,可知基態Zn2+核外電子排布式爲:1s22s22p63s23p63d10(或[Ar]3d10);
(2)NH3中的N-H鍵是極*共價鍵,由於吸引電子的能力N>H,使共用電子對偏向N原子一方,N原子帶部分負電荷,H原子帶部分正電荷,分子中正、負電荷重心不重合,因此NH3是極*分子;[Zn(NH3)4]2+是正四面體結構,Zn2+位於正四面體中心,N位於正四面體的頂點,由於Zn2+有空軌道,而NH3的N原子上有孤電子對,所以[Zn(NH3)4]2+中Zn2+與N之間以配位鍵結合,可表示爲:或 ;
(3)①等電子體含有的原子數相等,最外層電子數也相等,則與CN-互爲等電子體的分子是CO、N2;
②2-*基咪唑結構簡式是,分子中含有兩種碳原子,一種是結合4個其它原子或原子團的飽和碳原子,採用sp3雜化;另一種是C原子與C原子或C原子與N原子形成雙鍵,這種碳原子沒有達到結合其它原子的最大數目,是不飽和碳原子,採用sp2雜化;2-*基咪唑分子式是C4H6N2,其中含有的單鍵都是σ鍵,共價雙鍵中一個是σ鍵,一個是π鍵,則1個2-*基咪唑中含有12個σ鍵,含有2個π鍵,則1 mol的2-*基咪唑分子中含σ鍵和π鍵之比12:2=6:1;
③乙二*與水之間易形成*鍵,增加了分子之間的吸引力,使得乙二*易溶於水中。
【點睛】
本題考查了原子核外電子排布、原子的雜化、等電子體、共價鍵的表示等知識。掌握物質結構理論及原子結構與物質*質的關係是本題解答的關鍵。
知識點:共價鍵對分子構型、*質的影響
題型:綜合題