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营口高中邹老师教学随笔
二氧化氮、二氧化氯的分子结构
NO2、ClO2分子中N、Cl化合价比较特殊，各原子最外层电子数之和为奇数，分子中成键情况比较复杂，下面我从杂化轨道理论角度，对两种分子结构进行简单分析。
一、NO2的分子结构
在NO2的分子中，原子排列顺序为：O-N-O；
2p
O原子的2p电子排布图为：↑↓ ↑ ↑ ；
2p
2s
↑ ↑
↑↓ N原子的最外层电子排布图为：2s
↑
2p ↑ ↑ ↑↓
↑
，首先获得能量成为激发形式：
sp2
2p
↑↓
，然后发生sp2杂化，形成：↑ ↑ ↑
。
其中两个杂化轨道中的单电子，分别与氧原子2p轨道中一个单电子配对，形成两个ϭ键，另一个杂化轨道中的单电子，独自占据一个轨道，起到孤电子对的作用；
未参与杂化的2p电子对，与两个氧原子2p轨道中另一个单电子，形成∏34键(3原子4电子π键)。
ϭ键
分子结构表示为：
·N : ϭ键
··
O : ·
· O :
··
∏34键
· · · ·
电子式为： : O : N : O :
·· · ··
在NO2分子中， N原子发生sp2杂化，价层电子数为5，占据3个轨道，VSEPR构型为平面三角形，有一个单电子起到孤电子对的作用，分子构型为V形，属于极性分子。
由于NO2分子中，N原子具有游离的单电子，所以易发生二聚反应，两个N原子之间形成新的ϭ键，生成N2O4，其结构如下：
1
营口高中邹老师教学随笔
·· ϭ键 : O ·
: N · : O ··
ϭ键
ϭ键 N : ϭ键 ϭ键
·· O : ·
· O :
··
若NO2被氧化生成NO3-，N原子杂化方式不变，其反应过程容易实现，NO3-结构如下：
ϭ键
··
： O··
··
O : — ·
N : ϭ键
· O :
··
还有一种观点认为，在NO2分子中：
sp2
2p
↑
N原子发生sp2不等性杂化，形成：↑↓ ↑ ↑
。
其中两个杂化轨道中的单电子，分别与氧原子2p轨道中的一个单电子配对，形成两个ϭ键，另一个杂化轨道中的1对电子，成为孤电子对。
未参与杂化的2p单电子，与两个氧原子2p轨道中另一个单电子结合，形成∏33键(3原子3电子π键)。
ϭ键
分子结构可表示为：
: N · ϭ键
·· O : ·
· O :
··
∏33键
· · ·
电子式为：: O : N : O :
·· ·· · ·
该结构能解释的性质，与中学化学联系不多，不进行分析。 二、ClO2的分子结构
在ClO2分子中，原子排列顺序为：O-Cl-O；
2p
2
2p
O原子的2p电子排布图为：↑↓ ↑ ↑ ，获得能量激发变为：↑↓ ↑↓
，
本文来源：https://www.wddqxz.cn/beb461bd5a0216fc700abb68a98271fe910eafec.html
2023-02-01
