营口高中邹老师教学随笔
二氧化氮、二氧化氯的分子结构
NO2、ClO2分子中N、Cl化合价比较特殊，各原子最外层电子数之和为奇数，分子中成键情况比较复杂，下面我从杂化轨道理论角度，对两种分子结构进行简单分析。
一、NO2的分子结构
在NO2的分子中，原子排列顺序为：O-N-O；
2p
O原子的2p电子排布图为：↑↓ ↑ ↑ ；
2p
2s
↑ ↑
↑↓ N原子的最外层电子排布图为：2s
↑
2p ↑ ↑ ↑↓ ↑
，首先获得能量成为激发形式：
sp2 2p
↑↓ ，然后发生sp2杂化，形成：↑ ↑ ↑ 。
其中两个杂化轨道中的单电子，分别与氧原子2p轨道中一个单电子配对，形成两个?键，另一个杂化轨道中的单电子，独自占据一个轨道，起到孤电子对的作用；
未参与杂化的2p电子对，与两个氧原子2p轨道中另一个单电子，形成∏34键(3原子4电子π键)。
?键 分子结构表示为：
·N : ?键 ·· O : · · O : ·· ∏34键
· · · · 电子式为： : O : N : O :
·· · ·· 在NO2分子中， N原子发生sp2杂化，价层电子数为5，占据3个轨道，VSEPR构型为平面三角形，有一个单电子起到孤电子对的作用，分子构型为V形，属于极性分子。
由于NO2分子中，N原子具有游离的单电子，所以易发生二聚反应，两个N原子之间形成新的?键，生成N2O4，其结构如下：
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·· ?键 : O · : N · : O ·· ?键
?键 N : ?键 ?键
·· O : ·
· O : ·· 若NO2被氧化生成NO3-，N原子杂化方式不变，其反应过程容易实现，NO3-结构如下：
?键 ·· ： O·· ·· O : — · N : ?键 · O : ··
还有一种观点认为，在NO2分子中：
sp2 ↑↓ ↑ ↑ 2p ↑
N原子发生sp2不等性杂化，形成：。
其中两个杂化轨道中的单电子，分别与氧原子2p轨道中的一个单电子配对，形成两个?键，另一个杂化轨道中的1对电子，成为孤电子对。
未参与杂化的2p单电子，与两个氧原子2p轨道中另一个单电子结合，形成∏33键(3原子3电子π键)。
?键 分子结构可表示为：
: N · ?键 ·· O : · · O : ·· ∏33键
· · · 电子式为：: O : N : O :
·· ·· · ·该结构能解释的性质，与中学化学联系不多，不进行分析。 二、ClO2的分子结构
在ClO2分子中，原子排列顺序为：O-Cl-O；
2p
2
2p
O原子的2p电子排布图为：↑↓ ↑ ↑ ，获得能量激发变为：↑↓ ↑↓ ，
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出现一个空轨道；
3s
↑↓ ↑↓ ↑
Cl原子的最外层电子排布图为：↑↓ ，发生sp2杂化，形成：sp2 ↑↓ ↑↓ ↑↓ 3p ↑ 3p
； 其中两个杂化轨道中的电子对，分别配位给O原子空轨道，形成两个?键，另一个杂化轨道中的电子对，成为孤电子对。
未参与杂化的3p轨道中的单电子，与两个氧原子2 p轨道中各一对电子，形成∏35键(3原子5电子π键)。
配位?键 分子结构表示为：
:Cl · 配位?键 ·· O : ·· ·· O : ·· ∏35键
·· · ·· 电子式为：: O : Cl : O:
·· ·· ·· 在ClO2分子中，氧原子未给氯原子提供电子，所以，Cl原子价层电子数6，发生sp2杂化，占据3个轨道，VSEPR构型为平面三角形，有一个孤电子对，分子构型为V形。
由于ClO2分子中，Cl的最外层电子，全部形成化学键，或形成孤电子对，导致分子具有一定的稳定性。
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二氧化氮、二氧化氯的分子结构
