营口高中邹老师教学随笔 一氧化二氮的结构式是什么样的? 一氧化二氮化学式为N2O,是无色有甜味气体,吸入它会感到欣悦快乐,能致人发笑,故俗名又称“笑气”。但谈起它的分子结构,却令人笑不起来,使许多中学师生苦恼。以下我根据杂化轨道和配位键理论,分析N2O的分子结构: 在N2O的分子中,有一个N原子属于中心原子,原子排列顺序为N-N-O; 2p 基态氧原子的2p轨道表示式为:↑↓ ↑ ↑ ; 2p 2p 。 2p ↑ ↑ 左侧N原子的2p轨道电子排布由↑ ↑ ↑ 激发变为:↑↓ ↑ sp 中心N原子发生sp不等性杂化,价电子轨道表示式为:↑↓ ↑ 。 其杂化轨道中的孤电子对与左侧N原子中空轨道形成配位键,单电子与O原子形成ϭ键;未杂化的两个2p轨道中的单电子分别与N、O原子中的2p轨道单电子形成π键,结构式表示为:N N O 。其结构说明如下: π键 π键 N N O 配位键 ϭ键 对于N2O的分子结构,还有另一种写法:N N O ,这种结构用杂化轨道和配位键理论也完全解释得通: 2p 2p 氧原子的2p轨道电子排布由↑↓ ↑ ↑ 激发变为:↑↓ ↑↓ ; 2p 左侧N原子的2p轨道电子排布↑ ↑ ↑ 保持不变; sp 2p ↑ ↑ 中间N原子依旧发生sp不等性杂化,价电子轨道表示式为:↑↓ ↑ 。 不同的是,其杂化轨道中的孤电子对与O原子中空轨道形成配位键,杂化轨道中的单电子与N原子形成ϭ键;未杂化的两个2p轨道中的单电子都分别与N原子中的2p轨道单电子形成π键。其结构说明如下: 营口高中邹老师教学随笔 π键 π键 N N O ϭ键 配位键 所以,有人说N2O中存在由两种结构互相转化的共振体,也是有理由的,但是哪种结构更稳定、存在机率更大呢? 首先,从等电子体理论判断,N2O与CO2互为等电子体,分子结构及性质与CO2相似,CO2结构式为O=C=O,因此N2O结构式应为:N N O 。 其次,依据电负性概念判断,在N N O 结构中,N≡N原子间以三键结合,电子云密度较大,而旁边的O原子电负性很大,吸引电能力很强,这种结构不稳定。在O原子作用下,π键电子云极易移向O原子,分子会自动异构化变为N N O 形式;这种变化趋势,类似于有机化合物中,C=C—OH结构不稳定,C=C间的电子云移向O原子,自动异构化变为C—C=O,都是电负性关系在起作用。 综上所述,N2O的分子结构,表示为:N N O ,更符合杂化轨道、配位键理论、等电子原理,及电负性概念,这种结构更稳定,存在机率更大。 本文来源:https://www.wddqw.com/doc/3a4e666cb7daa58da0116c175f0e7cd1842518e1.html