Một số quy tắc xác định cấu trúc phân tử các hợp chất vô cơ

Mt s quy tc xỏc nh cu trỳc phõn t cỏc hp cht vụ c AX n A: Cỏc nguyờn t khụng chuyn tip hoc chuyn tip trng thỏi d0, d5 v d10 X: Cỏc halogen, O, OH, NH , NH n: S nguyờn t hoc nhúm nguyờn t Da vo tng s electron hoỏ tr ca phõn t: V V = 8n AXn : V l bi s ca V= 8n V: 16 e n: Thẳng 24 e 32 e X X 48 e 56 e Chóp kép tam giác Bát diện Chóp kép ngũ giác X X X X A X A Tam giác Tứ diện X A X XA X 40 e X X X X X X X A X X X X X X A X X X V khụng phi l bi s ca AXn : V 8n, V = 8n+2m, V=8n+2m+1 V n m n+ m Cấu trúc phâ n tử X 32 26 20 2 4 A X X X A X X A X X X Lu ý: Hp cht cha s l electron, electron ú coi nh 1cp electron cha liờn kt ly theo bi s ca qui tc bỏt t Vớ d ICl - cú tng e húa tr V = + 28 + = 36 36 = 8n + 2m n = ; m = AXn : V 8n, V = 8n+2m, V= 8n+2m+1 Cấu trúc phâ n tử ICl4V n 36 m n+m Cl Cl I Cl Cl Cl I Cl Cl Cl NHNG HP CHT C TH Phân tử ion 16 electron, thẳng hàng a Nhóm phân tử ion chứa Ag+, Au+, Cu+, Hg2+, Zn2+, Cd2+ ion kiềm thổ Hợp chất Ag+, Au+, Cu+: [Ag(NH3)2]+, [Au(NH3)2]+, [(H3N)AuCl], [AuCl2]-, [AgI2]-, [Cu(NH3)2]+ Các halogenua Hg2+, Zn2+, Cd2+: HgCl2, HgBr2, HgBrI, HgClI, HgF2, HgI2, CdBr2, CdCl2, CdI2, ZnCl2, ZnI2 Một số đihalogenua kiềm thổ: BeF2, BeCl2, MgF2, CaCl2, CaBr2, CaI2 Phân tử ion 16 electron, thẳng hàng b Nhóm phân tử ion chứa C, N, O, Si, S, Se Nhóm 1: CO , N O, NO +, NCO-, CN 2-, NN - , OCS, CS , CSe 2 2 2 A = B = C 4 4 A B A C 2 B C 6 Bảng độ dài liên kết số phân tử ion thẳng hàng Độ dài liên kết phân tử nhóm 1, () A-B-C A - B B - C O-C-O N-N-O (O-N-O)+ (N-C-O)- 1,16 1,13 1,15 1,21 1,16 1,19 1,15 1,13 Độ dài liên kết đơn phân tử khác,() C-C C-N C-O N-N 1,54 1,47 1,43 1,46 Phân tử ion 16 electron, thẳng hàng b Nhóm phân tử ion chứa C, N, O, Si, S, Se, X Nhóm 2: NC Cl, NC Br, NC I A = B = C 4 4 A B A C 2 B C 6 Độ dài liên kết N-C phân tử nhỏ 1,16 , tức gần với độ dài liên kết ba N C Độ dài liên kết C-X phân tử gần với độ dài liên kết C-X phân tử CX , tức gần với độ dài liên kết đơn Phân bố tam giác cặp electron 18e = 2.8 +2 (dng gúc); 24 = 8.3 18 electron X A X X A X X 24 electron Nhóm 18 electron: Nhóm IV Nhóm V SiF : 101o Nhóm VI (ONO)- : 115o OOO : 117o GeF : 94o FNO: 110o NSF: 117o TiF : 138o ClNO: 116o SSO: 118o SnX : PbX : BrNO: 117o (HO)NO: 111o OSO: 120o Nhóm VII (OClO)+ : 118o Phân bố tam giác cặp electron 18 electron X A X X A X X 24 electron Nhóm 24 electron: Nhóm III 3 BO BX Nhóm IV - O NX CO OCX Nhóm V SO NO - (NOF )+ - Nhóm VI - - Phân bố cặp electron 50 electron X X X A X X X bát diện lệch 56 electron A X X X A X X X X chóp kép ngũ giác sp3d2f SbIIIX63- , TeIVX62- , IVF6- , XeVIF6 Trong tinh thể (NH4)4(SbIIIX6)(SbVX6), (NH4)2(TeIVCl6), K2(TeIVCl6) bát diện không bị lệch, cặp e- trơ mặt lập thể XeF6 có cấu trúc bát diện lệch, chất lỏng (tonc -41 oC), hoạt sp3d2f IF7 Chất khí hoạt động, tos 5-6 oC Nhóm 10 ữ 14 electron phân tử nguyên tử Tổng số e- 10 11 12 13 14 Phân bố e- hoá trị 2/6/ Ví dụ N2 O2+ O2 O2- O22- Độ dài liên kết, , (pm) 1,10 (110) 1,12 (112) 1,21 (121) 1,30 (130) 1,48 (148) Bậc liên kết 2,5 1,5 3/5/ 4/4/ 5/3/ 6/2/ Nhóm 10 ữ 14 electron phân tử nguyên tử Tổng số e- 10 11 12 13 14 Phân bố ehoá trị 2/6/ 3/5/ 4/4/ 5/3/ 6/2/ N2 NO O2+ NOO2 O2- X2 Br2+ XX XO- P2 , PN C2 , CN- SO S2 CO , + MC O , M-NO (N O)+ , M+(N=O)- Nhóm 17 19 electron phân tử AX2 X2A-AX2 Nhóm 17 electron: O F 112o X _ O Nhóm 34 electron: F F O A A Dạng hì nh học ? X X O C F X O B O N 134o X F , A lai hoá sp2 O F B A C 127o B X , A lai hoá sp2 2- O O N N C O O O Nhóm 17 19 electron phân tử AX2 X2A-AX2 Nhóm 19 electron: X A X 103o Nhóm 38 electron: X F N I F P I I Dạng hì nh học ? P A A Cl 117o O X F O S 110o N F N _ O F F , A lai hoá sp3 O X , A lai hoá sp3 X O I O O S S O 2? 17 electron 16 electron O Góc liên kết: N O 180o Đ ộ dài liên kết: 112 pm O N 134o O 120 pm 18 electron _ N O O 115o 124 pm molecu le 2s Sp- 2pz Sp+ Be atomic orbitals Be sp hybrid orbitals Cl Be Cl V = + 7.2 = 16 = 8.2 Be Clx2 p x py p s d d2 p x2 O N V = + 6.2 - = 16 = 8.2 O px p y Ox2 x y p s py px d1 d p x2 d2 d1 x y s S O V = + 6.2 = 18 = 8.2 + O S Ox2 z pz p s t1 t2 t3 pz p x2 z t3 t2 t1 s O V = + 6.3 = 24 = 8.3 S O O S Ox3 z pz p s t1 t2 t3 pz p x3 z t3 t2 t1 s Coordination number Arrangement Composition Linear Angular Trigonal planar sp, pd, sd sd sp2, p2d Unsymmetrical planar spd Trigonal planar Tetrahedral Irregular tetrahedral Square planar pd2 sp3, p3d, pd3 spd2, p3d, pd3 p2d2, sp2d Trigonal bipyramidal sp3d, spd3 Tetragonal bipyramidal sp2d, sd4, pd4, p3d2 Pentagonal bipyramidal p2d3 Octahedral Trigonal prismatic sp3d2 spd4, pd5 Trigonal antiprismatic p3d3 ... Phân tử ion 16 electron, thẳng hàng b Nhóm phân tử ion chứa C, N, O, Si, S, Se Nhóm 1: CO , N O, NO +, NCO-, CN 2-, NN - , OCS, CS , CSe 2 2 2 A = B = C 4 4 A B A C 2 B C 6 Bảng độ dài liên... t1 s O V = + 6.3 = 24 = 8.3 S O O S Ox3 z pz p s t1 t2 t3 pz p x3 z t3 t2 t1 s Coordination number Arrangement Composition Linear Angular Trigonal planar sp, pd, sd sd sp2, p2d Unsymmetrical... electron 18 electron X A X X A X X 24 electron Nhóm 24 electron: Nhóm III 3 BO BX Nhóm IV - O NX CO OCX Nhóm V SO NO - (NOF )+ - Nhóm VI - - Phân bố tứ diện cặp electron 26 electron 20 electron