Question

14．为了解释和预测分子的空间构型，科学家在归纳了许多已知的分子空间构型的基础上，提出了一种十分简单的理论模型--价层电子对互斥模型．这种模型把分子分成两类：一类是中心原子上的价电子都用于形成共价键；另一类是中心原子上有孤对电子．BF₃和NF₃都是四个原子的分子，BF₃的中心原子是B，NF₃的中心原子是N；BF₃分子的立体构型是平面三角形，而NF₃分子的立体构型是三角锥形的原因是BF₃分子中B原子的3个价电子都与F原子形成共价键，而NF₃分子中N原子的3个价电子与F原子形成共价键，还有一对为成键的电子对，占据了N原子周围的空间，参与相互排斥，形成三角锥形．

Answer 1

分析 分子的立体构型是指分子中的原子在空间的排布，有两种情况：一种不包括中心原子未成键的孤对电子；另一种包括中心原子未成键的孤对电子，价层电子对互斥模型：分子中的价层电子对总是互相排斥，均匀的分布在中心原子周围的空间；根据价电子对互斥理论确定原子的杂化方式和分子的空间构型，价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数；BF₃分子中硼原子杂化轨道数为3，所以采取sp²杂化；分子的空间构型为平面三角形，NF₃中N杂化轨道数为4，孤对电子数为$\frac{5-3×1}{2}$=1，则为sp³杂化，为三角锥形，据此分析解答．

解答 解：价层电子对互斥模型：分子空间构型有两种：一种是考虑中心原子上的价电子都用于形成共价键，另一种是考虑中心原子上有孤对电子，
根据价层电子对互斥理论确定中心原子杂化方式，价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数，孤电子对个数=$\frac{1}{2}$×（a-xb），a为中心原子价电子数，x为与中心原子结合的原子数，b为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数．
BF₃分子中中心原子B原子和F原子形成3个σ键，孤电子对个数=$\frac{1}{2}$（a-xb）=$\frac{1}{2}$（3-1×3）=0，不含孤电子对，所以其价层电子对个数是3，则杂化类型是sp²，B原子的3个价电子都与F原子形成共价键，立体构型是平面三角形，
NF₃分子中N原子和F原子形成3个σ键，孤电子对个数=$\frac{1}{2}$（a-xb）=$\frac{1}{2}$（5-1×3）=1，含有一个孤电子对，N原子杂化方式为sp³，由于一对孤对电子的存在，三个F不可能平分N周围的空间，而是被孤对电子排斥到一侧，形成三角锥形结构，
故答案为：中心原子上的价电子都用于形成共价键；中心原子上有孤对电子；B；N；BF₃分子中B原子的3个价电子都与F原子形成共价键，而NF₃分子中N原子的3个价电子与F原子形成共价键，还有一对为成键的电子对，占据了N原子周围的空间，参与相互排斥，形成三角锥形．

点评 本题考查了微粒空间构型的判断，明确价层电子对互斥理论是解本题关键，注意分子的立体构型与价层电子对互斥模型的区别，题目难度中等．