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化学工作者已经合成了一个新的分子,经测定它只含有H、N、B,其中H、N、B的物质的量之比为2∶1∶1,它的相对分子质量为80.4,且它是非极性分子。

(1)试求该分子的分子式。

(2)此分子有两种可能构型:甲和乙,在甲分子中H原子分别连在不同原子上,此结构与苯分子相似,而乙分子中B原子上没有连接H原子,分子中含有一个三元环。试画出甲、乙两分子的结构简式。

(3)说明甲、乙两分子中化学键的类型。

(4)说明甲、乙两分子为什么是非极性分子。

答案

解析:由题意可知该分子式的通式为(BNH2n,相对分子质量为80.4,得n=3,即分子式为B3N3H6。该分子是非极性分子,具有抗磁性,由此得它的结构应该是对称的,从立体几何和化学的成键情况综合分析得下列两种结构:甲分子有一个六元环,而且有一个六中心六电子的π键,因而结构稳定,而乙分子中有一个三元环,张力太大,故结构不稳定。

答案:(1)B3N3H6

(2)

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

(4)结构都是对称的。

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