题目

用高中知识来解决：给你一个化学式,问你其中一种元素,是成的单键,双键,还是三键,即如何判断是但键双键还是三件,方法越多越好,如用键的饱和性说明一下或者是化合价,望详细一点,

提问时间：2020-11-06

答案

第一、首先有VESPR理论,高中化学书上介绍的,就是用VSEPR算出中心原子的价层电子对数,最简便的算法是加法,即中心原子价层电子对数n=(中心原子价电子数+配位原子提供价电子数-基团所带电荷代数值)/2.其中配位原子是H和X则提供1个价电子,O族元素不提供,N族元素提供-1个电子.
n=2,sp杂化,直线型
n=3,sp3杂化,平面三角形
以此类推
注意这是价层电子对的构型不是分子构型,分子构型则考虑配位原子的数量,
例如SO2是sp3杂化,但只有2O因此是折线形
I3-是sp3d杂化,但只有2I因此是直线形
第二、分子轨道理论,分子轨道理论（MO理论）是处理双原子分子[1]及多原子分子结构的一种有效的近似方法,是化学键理论的重要内容.它与价键理论不同,后者着重于用原子轨道的***杂化成键来理解化学,而前者则注重于分子轨道的认知,即认为分子中的电子围绕整个分子运动.
分子轨道理论的要点：
1.原子在形成分子时,所有电子都有贡献,分子中的电子不再从属于某个原子,而是在整个分子空间范围内运动.在分子中电子的空间运动状态可用相应的分子轨道波函数ψ（称为分子轨道）来描述.分子轨道和原子轨道的主要区别在于：(1)在原子中,电子的运动只受 1个原子核的作用,原子轨道是单核系统；而在分子中,电子则在所有原子核势场作用下运动,分子轨道是多核系统.(2)原子轨道的名称用s、p、d…符号表示,而分子轨道的名称则相应地用σ、π、δ…符号表示.
2.分子轨道可以由分子中原子轨道波函数的线性组合（linear combination of atomic orbitals,LCAO）而得到.几个原子轨道可组合成几个分子轨道,其中有一半分子轨道分别由正负符号相同的两个原子轨道叠加而成,两核间电子的概率密度增大,其能量较原来的原子轨道能量低,有利于成键,称为成键分子轨道（bonding molecular orbital）,如σ、π轨道（轴对称轨道）；另一半分子轨道分别由正负符号不同的两个原子轨道叠加而成,两核间电子的概率密度很小,其能量较原来的原子轨道能量高,不利于成键,称为反键分子轨道（antibonding molecular orbital）,如 σ*、π* 轨道（镜面对称轨道,反键轨道的符号上常加“*”以与成键轨道区别）. 若组合得到的分子轨道的能量跟组合前的原子轨道能量没有明显差别,所得的分子轨道叫做非键分子轨道.
3.原子轨道线性组合的原则（分子轨道是由原子轨道线性组合而得的）：
（1）对称性匹配原则
只有对称性匹配的原子轨道才能组合成分子轨道,这称为对称性匹配原则.
原子轨道有s、p、d等各种类型,从它们的角度分布函数的几何图形可以看出,它们对于某些点、线、面等有着不同的空间对称性.对称性是否匹配,可根据两个原子轨道的角度分布图中波瓣的正、负号对于键轴（设为x轴）或对于含键轴的某一平面的对称性决定.
符合对称性匹配原则的几种简单的原子轨道组合是,(对 x轴) s-s、s-px 、px-px 组成σ分子轨道；（对 xy平面）py-py 、pz-pz 组成π分子轨道.对称性匹配的两原子轨道组合成分子轨道时,因波瓣符号的异同,有两种组合方式：波瓣符号相同（即＋＋重叠或－－重叠）的两原子轨道组合成成键分子轨道；波瓣符号相反（即＋－重叠）的两原子轨道组合成反键分子轨道.
（2）能量近似原则
在对称性匹配的原子轨道中,只有能量相近的原子轨道才能组合成有效的分子轨道,而且能量愈相近愈好,这称为能量近似原则.
（3）轨道最大重叠原则
对称性匹配的两个原子轨道进行线性组合时,其重叠程度愈大,则组合成的分子轨道的能量愈低,所形成的化学键愈牢固,这称为轨道最大重叠原则.在上述三条原则中,对称性匹配原则是首要的,它决定原子轨道有无组合成分子轨道的可能性.能量近似原则和轨道最大重叠原则是在符合对称性匹配原则的前提下,决定分子轨道组合效率的问题.
4.电子在分子轨道中的排布也遵守原子轨道电子排布的同样原则,即Pauli不相容原理、能量最低原理和Hund规则.具体排布时,应先知道分子轨道的能级顺序.目前这个顺序主要借助于分子光谱实验来确定.
5.在分子轨道理论中,用键级（bond order）表示键的牢固程度.键级的定义是：
键级 ＝ （成键轨道上的电子数 - 反键轨道上的电子数）／2
键级也可以是分数.一般说来,键级愈高,键愈稳定；键级为零,则表明原子不可能结合成分子,键级越小（反键数越多）,键长越大.
6.键能：在绝对零度下,将处于基态的双分子AB拆开也处于基态的A原子和B原子时,所需要的能量叫AB分子的键离解能,常用符号D（A-B)来表示.
7.键角：键和键的夹角.如果已知分子的键长和键角,则分子的几何构型就确定了.
第三、等电子体解法,指价电子数和原子数（氢等轻原子不计在内）相同的分子、离子或基团.有些等电子体化学键和构型类似.可用以推测某些物质的构型和预示新化合物的合成和结构.例如,N2、CO和NO+互为等电子体.它们都有一个σ键和两个π键,且都有空的反键π*轨道.根据金属羰基配位化合物的大量存在,预示双氮配位化合物也应存在,后来果真实现,且双氮、羰基、亚硝酰配位化合物的化学键和结构有许多类似之处.又如BH-和CH基团互为等电子体,继硼烷之后合成了大量的碳硼烷,且CH取代BH-后结构不变.
第四、价键理论.价键理论将离子晶体或化学体系中基本的实体称作原子(正或负离子),原子具有小整数的酸价(正值)或碱价(负值),并以若干化学键与近邻原子相连(键数又称配位数).键价理论认为:原子的价将按一定比例分配允它所参与的诸键上,使每个键均具有一定的键价S,并符合价和规则,即键价之和等于原子价.根据键价-键长关联可由实测键长算出键价.
我能想到的暂时就这些了,以后想到在补充吧~