Question

化學(xué)工作者已經(jīng)合成了一個(gè)新的分子，經(jīng)測(cè)定它只含有H、N、B，其中H、N、B的物質(zhì)的量之比為2∶1∶1，它的相對(duì)分子質(zhì)量為80.4，且它是非極性分子。

（1）試求該分子的分子式。

（2）此分子有兩種可能構(gòu)型：甲和乙，在甲分子中H原子分別連在不同原子上，此結(jié)構(gòu)與苯分子相似，而乙分子中B原子上沒有連接H原子，分子中含有一個(gè)三元環(huán)。試畫出甲、乙兩分子的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。

（3）說明甲、乙兩分子中化學(xué)鍵的類型。

（4）說明甲、乙兩分子為什么是非極性分子。

Answer 1

解析：由題意可知該分子式的通式為（BNH₂）_n，相對(duì)分子質(zhì)量為80.4，得n=3，即分子式為B₃N₃H₆。該分子是非極性分子，具有抗磁性，由此得它的結(jié)構(gòu)應(yīng)該是對(duì)稱的，從立體幾何和化學(xué)的成鍵情況綜合分析得下列兩種結(jié)構(gòu)：甲分子有一個(gè)六元環(huán)，而且有一個(gè)六中心六電子的π鍵，因而結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，而乙分子中有一個(gè)三元環(huán)，張力太大，故結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定。

答案：（1）B₃N₃H₆

（2）

（3）甲分子中的N和B原子都是sp²雜化，N-B鍵、N-H鍵、B-H鍵都是σ鍵，而乙分子中的N原子是sp³雜化，B原子都是sp²雜化，B-B鍵、B-N鍵、N-H鍵都是σ鍵。

（4）結(jié)構(gòu)都是對(duì)稱的。