-、NO3-,OO3中p键最弱活性最高(以致实验中没有发现这一物种),而BF3是最稳定的分子。等电子原理也有很多实际应用。[例7]过去生产上常以SiO2为催化剂的载体,它和近十几年来应用日广的AlPO4是等电子体,所以在磷酸铝中Al、P都是4配位氧。在研制半导体材料中,由于半导体化合物是一类等电子体,所以从开始利用锗和硅的半导体性质后,等电子原理便在研究制备半导体材料方面指明了方向。由于Ge和Si都是第IVA族元素,所以和第IVA族Ge-Ge、Si-Si价电子数相等的是1/2(IIIA族+VA族)和1/2(IIA族+VAI族)的化合物,比如AlP、GaP、InP、GaAs、ZnS、CdS、CdSe等及其他许多半导体化合物都成为当前热点研究应用的对象。再如上面提及的碳元素还有C60团簇和碳纳米管两种同素异形体是当前材料研究热点,科学家可以通过C-C和B-N结构单元的等电子关系,利用计算机理论模拟研究BN团簇和纳米管从而进行有针对性的开发,已经制得具备优良性质的材料。(5)等电子原理不是万能的用等电子原理推测分子构型是有条件的,并不是只要知道其原子数和电子数就能正确推测其构型。[例8]CO2和SiO2,表面看它们原子数和价电子总数相等,应该是同一构型,实际上两者结构有明显不同,前者是直线形分子,而且是有限小分子结构;后者庞大的分子结构是由无数个硅氧四面体相连接成的无限的三维骨架结构。究其原因:C原子只以2s2p轨道成键、而Si原子的3d空轨道也可以参加成键,用以成键的轨道不同,就不能互成等电子体了。就这一个例子,就可以说明等电子原理应用的局限性了。有关物质结构的问题向来是高中化学的热点也是难点,我们选取了“等电子原理”作为落点,以专题例析的形式分析了常见问题,意在引导考生对科技前沿有所关注,帮助对考试命题趋向和思路有所探求,也希望给竞赛教师有关辅导工作提供一个供参考的授课模式。
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