室温下,[Cu(NH3)4](NO3)2与液氨混合并加入Cu可制得一种黑绿色晶体。
(1)基态Cu核外电子排布式是___________________。
(2)黑绿色晶体的晶胞如图所示,写出该晶体的化学式_________。
(3)不考虑空间构型,[Cu(NH3)4]2+的结构可用示意图表示为___________ (用“→”标出其中 的配位键)。
(4)中N原子轨道的杂化类型是______________。 1 mo[Cu(NH3)4](NO3)2中含有的σ键数目为_______ 。
(5)液氨可作制冷剂,汽化时吸收大量热量的原因是______________。
[Ar]3dl04s1 Cu3N
sp2杂化 22mol NH3分子之间有氢键
【解析】
(1)铜的原子序数是29,则根据核外电子排布规律可知,基态Cu的核外电子排布式为[Ar]3dl04s1;
(2) 根据均摊法可知,一个晶胞中含有12× 0.25 =3个Cu,8× 0.125=1 个N,故该晶体的化学式为Cu3N;
(3)[Cu(NH3)4]2+配合物中,铜原子提供空轨道,NH3中氮原子提供孤电子对,Cu2+与4个NH3形成配位键,配位键由提供孤电子对的原子指向提供空轨道的原子,所以其表示方法为: ;
(4)NO3-中N原子价层电子对个数是3,且不含孤电子对,所以N原子采用sp2杂化;1 mo[Cu(NH3)4](NO3)2 中含有的σ键数目为22mol;
(5) 液氨可作制冷剂,汽化时吸收大量热量的原因是NH3分子间存在氢键,汽化时克服氢键,需要消耗大量能量。
电子排布式:
①简化电子排布式
为了避免电子排布式书写过于繁琐,把内层电子达到稀有气体元素原子结构的部分以相应稀有气体的冗素符号外加方括号表示,即为简化电子排布式,如K 的简化电子排布式为
②特殊电子排布式
有个别元素的基态原子的电子排布对于构造原理有1个电子的反常。因为能量相同的原子轨道在全充满()、半充满()和全空()状态时,体系的能量较低,原子较稳定。
(2)电子排布图:用方框表示一个原子轨道,用箭头“↑”或“↓”来区别自旋状态不同的电子。
构造原理:
多电子原子的核外电子排布总是按照能量最低原理,由低能级逐步填充到高能级。绝大多数元素的原子核外电子的排布遵循下图所示的排布顺序,这种排布顺序被称为构造原理。
点拨:构造原理中的排布顺序,其实质是各能级的能量高低顺序,可由下列公式得出ns<(n一2)f< (n一1)d<np(n表示能层序数)。常用的重要的能级交错顺序有:
核外电子排布式一构造原理的应用:
根据构造原理,按照能级顺序,用能级符号右上角的数字表示该能级上电子数的式子,叫做电子排布式。例如,
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