等电子体原理

常见的等电子体

类型 实例 空间构型

二原子10电子的等电子体 N2、CO、NO+、C22-、CN- 直线型

三原子16电子的等电子体 CO2、CS2、N2O、NCO-、NO2+、N3-、NCS-、BeCl2 直线型

三原子18电子的等电子体 NO2-、O3、SO2 V型

四原子24电子的等电子体精品文档，超值下载

NO3―、CO32-、BO33-、CS33-、BF3、SO3 平面三角形

五原子32电子的等电子体 SiF4、CCl4、BF4-、SO42-、PO43- 四个σ键，正四面体形

七原子48电子的等电子体 SF6、PF6-、SiF62-、AlF63- 六个σ键，正八面体

2．(11分)(1)在化学中，常用一条短线表示一个化学键，如下图所示的物质结构中，虚线表示化学键或分子间作用力的是________。

(2)已知PH3与NH3结构相似，回答下列问题：

①PH3的电子式________________，结构式________________。

②立体构型为________________。

③中心原子采取________________杂化。

④PH3分子中的化学键____________(填“有”或“无”)极性，其分子为____________(填“极性”或“非极性”)分子。

⑤PH3与NH3的热稳定性：____________更强。

3．(16分)下表中实线是元素周期表的部分边界，其中上边界并未用实线标出．．．．．．．．．．。

根据信息回答下列问题。

(1)周期表中基态Ga原子的最外层电子排布式___________________________ ____________________________________。

(2)Fe元素位于周期表的________区；Fe与CO易形成配合物Fe(CO)5，在Fe(CO)5中铁的化合价为________；已知：原子数目和电子总数(或价电子总数)相同的微粒互为等电子体，等电子体具有相似的结构特征。与CO分子互为等电子体的分子和离子分别为________和________(填化学式)。

等电子体的书写和应用

■戴荣泽

一、

等电子体的书写

等电子体是具有相同的原子总数和价电子总数的分子或

离子．

等电子体的书写关键在于原子总数相同和价电子数均相

同，

书写时，

常常从三个方面书写，

下面以书写CO

2的等电子体

为例，

简单介绍等电子体的书写方法．

1．

同族元素上下换

“

同族元素上下换”

就是按照元素周期表中同主族元素最

外层电子数相等的规律，

用相同主族的其他元素去替换，

不改

变价电子总数，

即可得到相应的等电子体．

如用C

和O

的同族

元素去替换，

很容易书写出CO

2的等电子体，

如CS

2等．

2．

相邻元素左右移

“

相邻元素左右移”

就是按照元素周期表中同周期元素从

左到右最外层电子数依次递增的规律，

将微粒中的几种（

一般

为两种）

元素的原子向相反方向移动得到新的原子（

在移动过

程中要保证价电子总数不变），

重新组合即可得到相应的等电

子体．

如将C

向右移一格变成N，

将1

个O

向左移一格也变成

N，

得到N

2O；

由C

向左移两格变成Be，2

个O

各向右移一格变

成2

个F，

得到BeF

2，

再结合方法1，

得到BeCl

2．

按照这种方法

得到CO

2的等电子体有N

2O、BeCl

2等（

书写时要注意舍去离子

晶体和原子晶体）．

3．

电子电荷相互换

“

电子电荷相互换”

就是在价电子总数不变的条件下，

将部

分电子变换为微粒所带电荷，

将分子改写成离子或将离子改写

成分子，

或将离子改成电荷不等的离子．

如若要书写与CO

2互

为等电子体的阴离子，

价电子总数16

可改为15+1

或14+2

等．“15+1”

表示三个原子最外层电子数之和为15，

该原子团带

1

个单位负电荷．

具体有（3+6+6）+1

或（5+5+5）+1

或（4

+5+6）+1

等，

相应改写出BO－

2（

或AlO－

2）

或N－

3或CNO－

等．

同理可以书写符合“14+2”

的等电子体．

这样阴离子主要有

N－

3、AlO－

2、CNO－

、BeO2－

2．

若要书写与CO

2互为等电子体的阳

离子，

价电子总数16

可改为17－1

等，

表示三个原子最外层电

子数之和为17，

该原子团带1

个单位正电荷．

1 等电子体原理及应用

一、等电子原理：

1、概念：具有相同价电子数和相同原子数的分子或离子具有相同的结构特征，这一原理称为等电子原理。明确等电子原理的含义

2、理解：等电子原理中所讲的“电子数相等”既可以是指总电子数相等（如CO和N2，均为14），也可以是指价电子数相等（如N2和CN-，均为10）。因而互为等电子体的微粒可以是分子，也可以是离子。注意的是，等电子原理中所指的“原子数相等”通常指的是重原子（原子序数≥4）个数相等；若按价电子数相等计数时，此时价电子总数包括重原子（原子序数≥4）提供的价电子以及轻原子(H、He、Li)用来与重原子成键的电子，如N2和C2H2互为10电子体，其中，C2H2的总电子数就包括两个H原子与C原子形成C-H键的电子。此外， “结构相似”也是针对重原子而言。因此，等电子原理也可以理解为：重原子数相等，总电子数相等的分子或离子，重原子的空间构型通常具有相似性。

3：等电子原理适用的范围

运用等电子原理预测分子或离子的空间构型时，不能简单的认为价电子数相等的两种微粒即为等电子体，必须注意等电子体用于成键的轨道具有相似性。例如CO2和SiO2，若单从价电子数相等角度考虑，二者看似互为等电子体，实则不然，两者的空间结构相差甚远。原因是，在CO2中，除了C原子以sp杂化轨道分别与2个O原子的p轨道以键结合，还有2个键；而SiO2中Si原子以sp3杂化轨道分别与4个O原子的p轨道以键结合。因此，成键轨道是否具有相似性是运用等电子原理判断分子或离子空间构型的前提。

二、等电子体的判断 如果仅从概念字面出发，判断与A粒子互为等电子体的B粒子的化学式，往往感觉无从下手，或东拼西凑的试写，试写也往往只注意“价电子数”或“原子数”相同某一方面而错答。如写CH4分子的等电子体时许多学生写成 2 NH3（原子数不同）、CCl4（价电子数不同）等，至于再稍复杂一些的，错的更多，实际体现为问题解决方法的欠缺。等电子体的判断一般可采取以下几种方法：

《一重技术》

等电子原理及等电子体的结构与应用

李红梅

〔提要介绍等电子原理并以元素周期表为基础列举了一些等电子体讨论它们的结构与构型等电子

体为数甚多可根据等电子原理归纳整理找出其规律便于更好地掌握它们等电子体由于结构上的相

似性带来了性质的相似从而可指导人们来推测化合物的性质寻找所需要的化合物

关键词等电子等电子体等电子原理结构构型孤对电子

任何两个分子或离子只要它们的原子数目和电子总

数或价电子总数均相同则这些分子或离子称为等电子体

由于等电子体具有相同的电子结构和相似的空间构

型因而等电子体常具有相似的性质主要是物理性质

这是一条很有用的经验规律称为等电子原理在无机化合物中等电子体为数众多根据等电子原

理以周期表为基础通过归纳对比寻找等电子化合

物可使许多看起来毫不相干的物质互相联系起来从而

能更好地去认识和掌握它们等电子原理在预见一些化合

物的结构预测一些化合物的性质方面具有一定的指导意义

等电子体的结构类型与构型

型如等具有相似的结构,

〔兰你少〔,丈它们在形成配合物时都作为

端基配体形成许多结构相似的配合物如欺基配合物

氰基配合物等因是等电子的故〔

〕和都是八面体结构一和一

一基指金属原子或离子都是直线形的并以碳为

配位原子

由于与为等电子说明类似一键可能存在着

一键如仁称为双氮化合物其结构

特征最重要的一点是一基也是直线形的这和一

基是相似的同理可根据与为等电子来解释

与金属键合可生成许多亚硝酞配合物如【

」气卯等

型有直线形和字形两种构型

构型为直线形中心原子无孤对电子如

必戊等价电子数为从周期表可知

一是等电子的与也是等电子的其结构分

别为工二二、、

此外几等也是电子体有类似于

直线形构型

构型为字形中心原子有对或对孤对电子

如与几与是等电子的其结构分别为号。〕产火

此外如也是字形构型

型有平面正三角形和三角锥形两种构型

构型为平面正三角形中心原子无孤对电子如

凡等和为等电

子和也为等电子从而有与等电子

构型为三角锥形中心原子有对孤对电子如

二此外凡凡凡

必一与与为等电