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下图为第二周期元素A的化合物HAAH的价层分子轨道部分较低能级的相关图。解释C2H2为线型分

2022-08-12 02:05:01 问答库 阅读 193 次

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下图为第二周期元素A的化合物HAAH的价层分子轨道部分较低能级的相关图。解释C2H2为线型分子,N2H2为弯曲平面型分子,而H2O2为弯曲非平面型分子。

参考答案

上图给出反式平面型HAAH的能级随HAA键角的变化情况。对于C2H2分子,其价电子数为10,如果采取弯曲平面型,则电子组态为(1ag)2(1bu)2(2ag)2(2bu)2(1au)2;如果采取线型,则电子组态为(1σg)2(1πu)2(2πg)2(1πu)4。两种组态的相关能级比较为1bu≈1σn,2bu+1au≈1πu(2个)和1ag+2ag>1σg+2σg,因此C2H2采取线型能量更低,结构更稳定。
N2H2有12个价电子,弯曲平面型组态为(1ag)2(1bu)2(2ag)2(2bu)2(1au)2(3ag)2,线型组态为(1σg)2(1σu)2(2σg)2(1πu)4(1πg)2。由于1πg反键轨道的能级较高,线型结构不再稳定,为了使能量降低N2H2必然采取弯曲型。由于存在N==N双键,所以N2H2能保持平面结构。
与N2H2类似,有14个价电子的H2O2仍然是弯曲型结构稳定,但由于两个O原子之间形成了共价单键,在孤对电子的影响下H2O2不能保持平面结构,属于非平面弯曲型。

考点:能级,化合物