摘要:10電子、18電子及14電子微粒在高考化學的選擇題物質結構與元素周期律的考查中及其簡答題物質結構與性質的考查中經常出現,我們對此深入認識和理解可幫助解答相關的習題。
關鍵詞:10電子微粒;18電子微粒;14電子微粒
中圖分類號:G633.8 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)35-0239-02
10電子、18電子及14電子微粒在高考化學的選擇題物質結構與元素周期律的考查中及其簡答題物質結構與性質的考查中是很常見的,下面我們通過對這些粒子推斷試題的分析來加深對這些物質的認識和理解,以便在相關試題的考查中能熟練應用和解答。
一、試題瀏覽
例1.(2008四川理綜)題意:D、E、X、Y、Z是周期表中的前20號元素,且原子序數逐漸增大,它們的最簡氫化物分子的空間構型依次是正四面體、三角錐形、正四面體、角形(V形)、直線形。根據題意綜合推斷它們的氫化物分別為CH4、NH3、SiH4、H2S、HCl。
二、推斷分析
縱觀這些試題,可見這部分知識的考查比較簡單,問題的切入點都比較直接,關鍵是我們只要非常熟悉常見的10e-、18e-微粒即可。
1.書寫思維方法和技巧。我們不難發現,解這類題應先找具備該數目電子的原子。若不是惰性氣體元素原子,具備該數目電子的分子可由該原子前面的非金屬元素與H原子組合而成;而離子則以此原子為界,后面相鄰的金屬陽離子和前面非金屬陰離子符合要求,至于特殊的需要考慮相關的原子團。
基團-F、-OH、-NH2、-CH3(均含9個電子),兩個自身合并或兩兩之間交換組合均可得到含18電子的微粒。
2.微粒之間的轉化關系。
NH4++OH-=NH3+H2O NH3+H3O+=NH4++H2O HF+OH-=F-+H2O
H3O++OH-=2H2O NH4++NH2-=2NH3
Mg2++2OH-=Mg(OH)2 Al3++3OH-=Al(OH)3
H2S+OH-=HS-+H2O HS-+OH-=S2-+H2O
3.常見的10e-微粒有:
常見的18e—微粒有:
三、14電子微粒推斷
2005年全國理綜1有一道題,14電子微粒的物質推斷難住了眾多考生。為什么會這樣呢?關鍵在于學生不注意類比,平時不善于找規律。下面我們做以簡單解析,以其對10電子、18電子微粒的推斷起到拋磚引玉的效果。
例2.(2004江蘇化學):1919年,Langmuir提出等電子原理:原子數相同,電子數相同的分子,互為等電子體,等電子體的結構相似,物理性質相近。
(1)根據上述原理,僅有第二周期元素組成的共價分子、離子中,互為等
電子體的是:
(2)此后,等電子原理又有所發現,例如:由短周期元素組成的微粒,只要其原子數相同,各原子最外層電子數之和相同,也可互稱為等電子體,他們也具有相似的結構特征,在短周期元素組成的物質中,與NO2—互為等電子體的分子有: 、 。
解析:(1)由上述信息可知此類等電子體應是原子數相同、電子總數相同的微粒,且是以C、N為首的分子或者原子團。我們不難分析得出它們只能是C、N元素的原子與之相鄰元素的原子形成的分子或者原子團。
答案分別是:CO、N2O、NO3-
(2)同理可得:O3、SO2
常見的14電子微粒:原子:Si 離子: CN- C22-
分子: N2、CO、C2H2、HCN