题目

如何判断端位杂化类型详细!
想知道详细的算法,好像端位的杂化类型可以判断大π建的电子数……关于大π键的判断一直是难点~
例如N3-,O3,NO2,N2O等等怎么判断其端位的杂化类型?
另外关于多原子化合物怎么判断中心原子杂化类型?如N2O4,(CH3)3N等等……
感激不尽

提问时间：2020-06-27

答案

楼上的回答,
第一条,作为常识记忆的并非普通化合物杂化类型,因为它们很容易推；需要记的是一些规律,比如NO2,按公式计算中心原子周围电子数居然是奇数,怎么办?一般是将电子总数+1处理
第二条比较有用,需要有类比的思想.
第三条的公式有些问题.应该写作：中心原子周围的电子对数m=（中心原子价电子数---配位原子数X每一配位原子贡献的电子数-离子电荷数）/2.其中,配位原子贡献的电子数,H与卤素一般为1,O、S一般为0；离子电荷数就取实际值,比如整个离子带负电荷,如PtCl4 -,那么离子电荷数就代入-1..
中心原子周围的孤独电子数n=m-与中心原子配位的原子数
中心原子的选择一般是经验,比如NO2就选N,O3就选O,N2O则很少套公式做.总的来说,似乎应选择较少的原子.太复杂化合物的判断,至少在本科阶段很少出现.
大π键确实很麻烦,有不少是凭借经验、常识的.比如CO2,m=2,n=0,sp杂化.单独看每个原子,则C的外层有4个电子,O的外层各有6个电子,而C的2个电子用于与2个O成sigma键,这样,两个O的12个电子中,也有2个电子用于与C成键.这样,一共剩下12个电子可能用于成π键.
画出Lewis结构式（我认为在本科阶段就是凭经验画的,而忽略了一些能量之类的计算）,恰好有两套π-3-4的大π键（每个大π键都是3中心,4电子）.这里最让人疑惑的就是Lewis结构式的画法,如果你画不出那样的结构式,就得不到这种大π键的结论.所以,这里是凭借经验的.当然,可能以后学深了,可以算出来,只能这样才满足能量最低之类的原理.
杂化类型,其实归根结底是人们的预测,为了满足一些基本原理（如能量最低）而做出的假设.此外,杂化类型也是根据实际观测到的物质的构型（比如用XRD之类观测）而做出的推断.抛却理论,比如(CH3)3N,它可能是sp2杂化,也可能是sp3；H2O可能是sp,也可能是sp2（实际是sp2）.我们只是实际观测到了它们的构型,总结了无数数据,才得出的理论.但理论至今仍有难以解释的现象,所以要不断完善.
由实验现象归纳理论,再由理论去演绎.在理论不完全正确的情况下,是难以准确预测所有的实验现象的.一定要分清因果关系.
你所提到的一些复杂化合物的构型,本科阶段只是作为常识了解,但没有深究.
这些内容大概在《高等无机结构化学》中会有所涉及