Question

1919年，Langmuir提出等电子原理：原子数相同、电子总数相同的分子，互称为等电子体。等电子体的结构相似，物理性质相近。

(1)根据上述原理，仅由第2周期元素组成的共价分子中，互为等电子体的是：____________和____________；________________和____________。

(2)此后，等电子原理又有所发展。例如，由短周期元素组成的粒子，只要其原子数相同，各原子最外层电子数之和相同，也可互称为等电子体，它们也具有相似的结构特征。在短周期元素组成的物质中，与互为等电子体的分子有：________________、________________。

Answer 1

解析：(1)第2周期元素中，只有B、C、N、O、F可形成共价型分子，同素异形体间显然不能形成等电子体。若为含2个原子的等电子体，则可能是某元素的单质与其相邻元素间的化合物（因为位于中间的元素的原子序数等于其左右相邻元素的原子序数的和的一半），如N₂与CO。如果在N₂和CO上各加上1个O原子，其原子数、电子总数仍然相同，如N₂O和CO₂。

(2)的最外层电子数之和为5+6×2+1=18，平均每个原子的最外层电子数为6，则可能为O₃或SO₂（因S和O为同一主族，最外层电子数相同）。解答本题需掌握原子结构、元素周期表中的基础知识，并实现在新情境中的迁移和应用。要归纳总结常见的等电子体，如10电子粒子、18电子粒子等。

答案：(1)N₂  CO  CO₂  N₂O  (2)SO₂  O₃