結(jié)構(gòu)與鍵合：循序漸進(jìn)化學(xué)系列

本周我們帶著更多化學(xué)知識(shí)回來(lái)，以探索分子結(jié)構(gòu)以及與Wolfram | Alpha及其逐步化學(xué)產(chǎn)品的鍵合。 閱讀前幾周有關(guān)化學(xué)反應(yīng)和解決方案的更多信息，并在下周加入我們，進(jìn)行量子化學(xué)的最后一部分！

化學(xué)中的結(jié)構(gòu)和鍵合是指分子中原子的位置以及將這些原子保持在一起的位置。 分子通過(guò)組成分子的原子之間的化學(xué)鍵結(jié)合在一起。 理解分子結(jié)構(gòu)與鍵合所涉及的電子之間的相互作用有助于新分子的設(shè)計(jì)，化學(xué)反應(yīng)的控制以及對(duì)周圍分子的更好理解。

為了掌握與結(jié)構(gòu)和鍵合相關(guān)的計(jì)算，分步解決方案提供了逐步指導(dǎo)，可以一次查看一次，也可以一次查看全部。 例如，繼續(xù)閱讀有關(guān)Lewis結(jié)構(gòu)、氧化數(shù)和軌道雜化的問(wèn)題。

化學(xué)結(jié)構(gòu)

肉眼看不到分子種類，因此能夠以圖形形式表示它們是傳達(dá)化學(xué)信息的基礎(chǔ)。 最常見(jiàn)的描述之一是Lewis結(jié)構(gòu)。 分步解決方案（于2013年推出）將逐步指導(dǎo)您計(jì)算價(jià)電子，將其分配給每個(gè)原子并確定所需的鍵數(shù)。

示例問(wèn)題

二氧化氮（NO₂）的Lewis結(jié)構(gòu)是什么？

分步解決方案

在這種情況下，您只需輸入查詢“NO₂的Lewis結(jié)構(gòu)是什么”。

氧化數(shù)

氧化還原反應(yīng)是一類巨大的化學(xué)反應(yīng)，涉及一種反應(yīng)物的還原和另一種反應(yīng)物的氧化。 為了識(shí)別還原劑和氧化劑，必須計(jì)算化合物中每種元素的氧化數(shù)。 分步解決方案將帶您逐步劃分鍵合電子并考慮每個(gè)元素的電負(fù)性。

示例問(wèn)題

為Na₂SO₄中的所有元素分配氧化值。

分步解決方案

對(duì)于此類問(wèn)題，您可以要求提供“ Na₂SO₄氧化數(shù)”。

軌道雜化

具有相似能量和相同對(duì)稱性的原子軌道可以混合形成混合軌道。 這些雜化軌道直接影響分子中原子的三維排列。 分步解決方案說(shuō)明了如何根據(jù)結(jié)構(gòu)圖和空間數(shù)確定軌道雜化。

示例問(wèn)題

琥珀酰丙酮中每個(gè)原子的雜化軌道是什么？

分步解決方案

當(dāng)您輸入“琥珀酰丙酮雜交”時(shí)，發(fā)現(xiàn)雜化很容易。

挑戰(zhàn)問(wèn)題

使用所描述的Wolfram | Alpha工具測(cè)試您的問(wèn)題解決能力，以解決這些有關(guān)結(jié)構(gòu)和鍵合的單詞問(wèn)題。 答案將在本系列的下一篇博客文章中提供。

1.氫化鋁鋰中氫的氧化態(tài)是什么？

2. SF6中中心原子的軌道雜化是什么？

上周挑戰(zhàn)問(wèn)題的答案

以下是上周化學(xué)解決方案挑戰(zhàn)性問(wèn)題的答案。

體積到質(zhì)量的轉(zhuǎn)換需要在兩個(gè)單獨(dú)的Wolfram | Alpha查詢中完成。

首先，查找乙二醇的冰凍常數(shù)。

接下來(lái)，將檢索到的信息插入冰點(diǎn)降低計(jì)算器。

加入我們，下周進(jìn)行量子化學(xué)的最后一部分。 與往常一樣，如果您對(duì)其他分步內(nèi)容（化學(xué)或其他主題）有建議，請(qǐng)告訴我們！