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结构化学怎么判断物质的结构

发布时间:2022-10-31 05:00:53

⑴ 选修三结构化学知识点总结

结构化学是在原子- 分子水平上研究物质分子构型与组成的相互关系以及结构和各种运动的相互影响的化学分支学科。接下来我为你整理了选修三结构化学知识点总结,一起来看看吧。

选修三结构化学知识点:原子结构

1、能层和能级

(1)能层和能级的划分

①在同一个原子中,离核越近能层能量越低。

②同一个能层的电子,能量也可能不同,还可以把它们分成能级s、p、d、f,能量由低到高依次为s、p、d、f。

③任一能层,能级数等于能层序数。

④s、p、d、f……可容纳的电子数依次是1、3、5、7……的两倍。

⑤能层不同能级相同,所容纳的最多电子数相同。

(2)能层、能级、原子轨道之间的关系

每能层所容纳的最多电子数是:2n2(n:能层的序数)。

2、构造原理

(1)构造原理是电子排入轨道的顺序,构造原理揭示了原子核外电子的能级分布。

(2)构造原理是书写基态原子电子排布式的依据,也是绘制基态原子轨道表示式的主要依据之一。

(3)不同能层的能级有交错现象,如E(3d)>E(4s)、E(4d)>E(5s)、E(5d)>E(6s)、E(6d)>E(7s)、E(4f)>E(5p)、E(4f)>E(6s)等。原子轨道的能量关系是:ns<(n-2)f < (n-1)d

(4)能级组序数对应着元素周期表的周期序数,能级组原子轨道所容纳电子数目对应着每个周期的元素数目。

根据构造原理,在多电子原子的电子排布中:各能层最多容纳的电子数为2n2 ;最外层不超过8个电子;次外层不超过18个电子;倒数第三层不超过32个电子。

(5)基态和激发态

①基态:最低能量状态。处于 最低能量状态 的原子称为 基态原子 。

②激发态:较高能量状态(相对基态而言)。基态原子的电子吸收能量后,电子跃迁至较高能级时的状态。处于激发态的原子称为激发态原子 。

③原子光谱:不同元素的原子发生电子跃迁时会吸收(基态→激发态)和放出(激发态→较低激发态或基态)不同的能量(主要是光能),产生不同的光谱——原子光谱(吸收光谱和发射光谱)。利用光谱分析可以发现新元素或利用特征谱线鉴定元素。

3、电子云与原子轨道

(1)电子云:电子在核外空间做高速运动,没有确定的轨道。因此,人们用“电子云”模型来描述核外电子的运动。“电子云”描述了电子在原子核外出现的概率密度分布,是核外电子运动状态的形象化描述。

(2)原子轨道:不同能级上的电子出现 概率 约为90%的电子云空间轮廓图 称为原子轨道。s电子的原子轨道呈 球形对称,ns能级各有1个原子轨道;p电子的原子轨道呈纺锤形,np能级各有3个原子轨道,相互垂直(用px、py、pz表示);nd能级各有5个原子轨道;nf能级各有7个原子轨道。

4、核外电子排布规律

(1)能量最低原理:在基态原子里,电子优先排布在能量最低的能级里,然后排布在能量逐渐升高的能级里。

(2)泡利原理:1个原子轨道里最多只能容纳2个电子,且自旋方向相反。

(3)洪特规则:电子排布在同一能级的各个轨道时,优先占据不同的轨道,且自旋方向相同。

(4)洪特规则的特例:电子排布在p、d、f等能级时,当其处于全空 、半充满或全充满时,即p0、d0、f0、p3、d5、f7、p6、d10、f14,整个原子的能量最低,最稳定。

能量最低原理表述的是“整个原子处于能量最低状态”,而不是说电子填充到能量最低的轨道中去,泡利原理和洪特规则都使“整个原子处于能量最低状态”。

电子数

(5)(n-1)d能级上电子数等于10时,副族元素的族序数=ns能级电子数

选修三结构化学知识点:元素周期表和元素周期律

1、元素周期表的结构

元素在周期表中的位置由原子结构决定:原子核外的能层数决定元素所在的周期,原子的价电子总数决定元素所在的族。

(1)原子的电子层构型和周期的划分

周期是指能层(电子层)相同,按照最高能级组电子数依次增多的顺序排列的一行元素。即元素周期表中的一个横行为一个周期,周期表共有七个周期。同周期元素从左到右(除稀有气体外),元素的金属性逐渐减弱, 非金属性逐渐增强。

(2)原子的电子构型和族的划分

族是指价电子数相同(外围电子排布相同),按照电子层数依次增加的顺序排列的一列元素。即元素周期表中的一个列为一个族(第Ⅷ族除外)。共有十八个列,十六个族。同主族周期元素从上到下,元素的金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱。

(3)原子的电子构型和元素的分区

按电子排布可把周期表里的元素划分成 5个区,分别为s区、p区、d区、f区和ds区,除ds区外,区的名称来自按构造原理最后填入电子的能级的符号。

选修三结构化学知识三字经

选修三,新增添,看似繁,实不难,

说理想,说成绩,盼学子,多努力。

大爆炸,原子生,少量氦,大量氢,

原子中,看电子,能量差,分七层,

能层中,分能级,数轨道,电子添,

泡利理,两个反,洪特则,单独占,

构造理,排电子,铬和铜,皆不从,

一个半,一个全,为特例,能量低,

激发态,变基态,电子迁,光呈现,

光谱仪,吸和放,现新素,旧素鉴,

电子行,无规律,电子云,是几率,

百九十,不同形,S球,P 哑铃。

基原子,电子排,去0族,价电来,

价电子,看规律,周期表,分五区,

ds,d 紧连,sp,守两边,

f区,不重要,含镧锕,须知道,

周期律,看变化,电离能,电负性,

比半径,两因素,数能层,电荷数。

共价键,结分子,电子对,为共用,

电子云,球哑铃,据重叠,分键型,

西格玛,头碰头,重叠大,键稳定,

P P л, 肩并肩,要出现,键二三,

键参数,能长角,稳不稳,能大小,

键越长,能越小,分子形,看键角,

价原同,等电体,性质似,新原理。

分子多,形不同,价层斥,求稳定,

A B n ,看中原,键全成,n 定形,

分子内,存杂化,孤电对,西格玛,

配合物,新化键,浓与稀,颜色变,

配离子,金属成,主族少,过渡丰。

溶不溶,看极性,非极性,电归中,

分子间,力两面,范德华,和氢键,

手性碳,四键连,皆不同,始为然,

含氧酸,比酸性,非羟基,氧减氢。

非晶体,量很少,有玻璃,和橡胶,

得晶体,三途径,析结晶,两种凝,

自范性,多面体,能衍射,各向异,

多晶胞,六面体,需并置,且无隙。

分子晶,很常见,多为气,五类判,

配位高,密堆积,硬度小,熔沸低。

原子晶,共价键,熔沸高,硬度好。

电子气,金属晶,导热电,延展性,

简单立,和K型,密堆积,Mg和Cu。

混合晶,为石墨,碳异形,兼三性。

离子晶,晶格能,看电荷,比半径,

一几何,二电荷,两因素,配位数。

乘长风,破激浪,积跬步,高峰上,

⑵ 如何判断物质空间构型

利用价层电子对互斥理论、轨道杂化理论来判断空间构性。
价层电子对互斥理论(英文:Valence
Shell
Electron
Pair
Repulsion,简称为VSEPR),是一个用来预测单个共价分子形态的化学模型。理论通过计算中心原子的价层电子数和配位数来预测分子的几何构型,并构建一个合理的路易斯结构式来表示分子中所有键和孤对电子的位置。
只有最外电子层中不同能级中的电子可以进行轨道杂化,且在第一层的两个电子不参与反应。不同能级中的电子在进行轨道杂化时,电子会从能量低的层跃迁到能量高的层,并且杂化以后的各电子轨道能量相等(等性杂化)又高于原来的能量较低的能级的能量而低于原来能量较高的能级的能量。当然的,有几个原子轨道参加杂化,杂化后就生成几个杂化轨道。杂化轨道成键时,要满足原子轨道最大重叠原理。杂化后的电子轨道与原来相比在角度分布上更加集中,从而使它在与其他原子的原子轨道成键时重叠的程度更大,形成的共价键更加牢固。
构型也叫分子的空间结构,由化学键决定的化学结构,几何异构,包括结构单元的连接方式大分子的链骨架的几何形状,共聚物序列结构。
由于共价键具有方向性,所以每个分子具有一定的几何构型,一个分子的三维形状可以用电子畴理论ED预测。价电子倾向于与反旋电子配对,这种配对成为电子畴。电子畴理论讨论的是对某一个给定原子最外围电子在几何空间的分布以及电子与其他参与成键的院子的电子配对情况。有两类电子畴。成键电子畴和非成键电子畴。

⑶ 用结构化学知识怎样去预测一个物质的结构和能量

结构化学就是教你如何从量子力学基本原理(薛定谔方程)开始,一步步应用到具体的系统,来解释分子的微观性质以及分子间的相互作用和机理。
我们说不同的势(含在哈密顿里面)决定了不同形式的波函数。于是就有了一维到N维势箱、有了谐振子、有了刚性转子、有了隧穿然后把一个质子和一个电子拼起来,就有了氢原子模型。再多加点电子,就有了原子模型。几个原子放到一起,就有了分子轨道理论。几个分子碰到一起,就有了反应机理。好多好多分子变成固体,就有了晶体理论……

⑷ 如何判断物质的结构式

结构式:用元素符号和短线表示化合物(或
单质
)分子中原子的排列和结合方式的式子.
例如二氧化碳结构式为0=C=0

⑸ 结构化学中如何判别物质是什么晶体,求帮助谢谢

相邻原子之间通过强烈的共价键结合而成的空间网状结构的晶体叫做原子晶体
分子间通过分子间作用力(包括范德华力和氢键)构成的晶体叫做分子晶体
由正、负离子或正、负离子集团按一定比例通过离子键结合形成的晶体称作离子晶体
金属晶体都是金属单质,构成金属晶体的微粒是金属阳离子和自由电子(也就是金属的价电子)。

⑹ 关于结构化学判断物质空间结构的问题

其实这种情况,可以用四舍五入,小数点后大于五的,可以进一,然后在根据vmp推断构型,不过你要确定你是没算错的的情况下才出现分数才行。

⑺ 如何判断物质是由分子构成的还是原子构成的

(1) 原子直接构成的物质:内部是由化学键连接构成的一个巨大的整体,没有很小的重复单元(可以认为单一的一个原子是最小重复单元).常见的由原子直接构成的物质有:金属,稀有气体,某些固态非金属如C,Si ,以后判断一种物质是不是由原子直接构成,最直观的办法是看能不能用元素周期表中的单个元素符号直接表示该种物质,能直接用元素符号表示的就是原子直接构成的,反之,则不是.就是说原子直接构成的物质一定是单质,并且化学式没有下标数字,只有元素符号.(这里要提到P和S,这两种不是原子直接构成的,因为它们都是有最很小重复单元的,P真正的化学式是P4,P4是P的最小重复单元,就是说P单质是由无数个P4分子构成的饿,所以P是分子构成的.初中简写了,还有S真正的化学式是S2,S4,S8,等)(只限初中,到高中有SiO2,它虽不是单质,并且有数字下标,但它还是原子直接构成的,与它内部结构有关,SIO2的结构是SI和O原子交替以共价单键连接并向空中无限制发展的网状结构,不存在分子,没有最小重复单元.在这里就不解释了,高中会学)(2)分子构成的物质:内部有最小的重复单元,最小重复单元是分子,物质是由无数个这些相同的最小重复单元通过分子间作用力构成的,这中分子间力很小,就是说由分子构成的物质并不是一个很牢固的整体.(3)由离子构成的物质:内部没有重复的最小单元,本身是通过离子键连接成的一个整体,但是我们为了研究它的结构,往往会人为的划定出它的最小重复单元,就是晶胞.要注意的是它每个最小的重复单元内部是由离子键连接的,和分子晶体的共价键区别开,这就是为什么界定它是由离子都成的原因.在初中很难把它和分子构成的物质区别开,其实有一个很直观的判断方法,有金属元素或铵根离子的化合物就是离子构成的,没有这两种东西的物质就是分子构成的.(二)如果说快速的判断,那只能记住主要的几类,化学没有万能的公式,定理.由于一些物质的结构特殊,必然会有特例,所以只要记住主要的和常见的几类即可.(1)常见的由原子直接构成的物质有:金属,稀有气体,某些固态非金属如C,Si .以后判断一种物质是不是由原子直接构成,最直观的办法是看能不能用元素周期表中的单个元素符号直接表示该种物质,能直接用元素符号表示的就是原子直接构成的,反之,则不是.就是说原子直接构成的物质一定是单质,并且化学式没有下标数字,只有元素符号.(只限初中)特例:SiO不是单质,但也是由原子直接构成,除此,大部分不溶于水的金属氧化物都是原子直接构成的.(2)常见的分子构成的:只要化学式中不含金属元素,不含NH4+的都可认为是由分子构成的.(稀有气体除外)比如,所有气体,所有的有机物,所有的酸,H20,I2,Br2等等.特例:AlCl3虽含有金属元素,但AlCl是由Al2Cl6分子(2个AlCl分子聚合成二聚态的Al2Cl6)构成的.(3)由离子构成的:一般化学式中含有金属离子,NH4+都可认为是由离子构成的.比如所有的碱,所有的有机盐,无机盐.特例:AlCl3可认为是由分子构成的,没有因为Al3+,同理,所有可溶于水的金属氧化物都是由离子构成的,比如Na2O等.

⑻ 测定化学物质的结构

既然能够达到使用气质测定物质结构的程度,相信已经具有一定纯度。
如果该物质的化学结构完全未知,则需要测定几个仪器分析的谱图,综合解析来判断分子结构。

如果物质是有机化合物,可以作核磁共振氢谱、碳谱测试:选用CCl4、氘代氯仿等氘代溶剂,溶解样品,测得 H1-NMR,C13-NMR。如果经费容许,化学结构又比较复杂,可以继续作:碳氢-化学位移相关二维谱(CH-COSY).这样对完全解析NMR谱图、得出明确的分子结构有益。

如果物质是完全未知的,可以测红外光谱(IR)。在红外光谱中,很容易检测出:有没有羰基、C-O键、CHn基团、C=C、碳碳三键、碳氮三键等等基团。等到核磁共振氢谱、碳谱解析出一些可能分子结构后,红外光谱可以发挥鉴别、筛选、鉴定的功能。

质谱可以获得纯净物样品的分子量数据,分子结构中含有不含有卤素(F、Cl、Br、I)、磷(P)【含不含磷,在解析核磁共振氢谱和碳谱时就会有所觉察和判断!此处可以协同判断验证】等。在核磁共振氢谱和碳谱、红外光谱联合解析得到一些可能结构后,质谱往往能够发挥进一步筛选、检验的作用。

元素分析,费用较小,可以做做,从中计算CHNO的原子个数比例。其中,C、H、N是直接测量,100%减去CHN的成分就是O的。如果含有CHNO外的元素时,O的含量就不能获得。除非问清楚仪器还能不能给出S、P的含量数据,不能的话,就不必测定元素分析。

测定和解析,加上样品的制备、提纯,等等,可以构成一篇很充实内容的科研论文。在测定物质分子结构方面,还有核磁共振的其它许多测试,如:有助于分子结构谱图解析的特殊谱图测定,选择性去耦、更多的二维谱,可以有更深入的测试研究。如果和样品的其它研究结果和讨论相结合,这些内容完全可以被组织在几篇有分量的科研论文之中予以发表。祝你 成功!

⑼ 物质的时候,怎么确定它的分子结构

物质的时候,怎么确定它的分子结构
这问题既科学又哲学.:一切物质都是由完全相同的微粒构成:质子、中子、电子.正因为每种物质是由这三种粒子以不同的数量、排列方式组成,才使得物质有不同的性质.也就是结构决定性质.世间万物本质相同,只因微观的结构不同,使宏观性质不同.
如:二氧化硅 正四面立体结构 具有稳定性

⑽ 怎么样判断物质的立体结构

对于简单的有机物来说,你可以这样判断,如果每个碳原子结合的原子是3个或2个,则有可能共面;如果有碳原子结合了4个原子,则这个碳原子所结合的4个原子最多有2个可以在碳原子所在的平面里.

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