結構與鍵合：循序漸進化學系列

本周我們帶著更多化學知識回來，以探索分子結構以及與Wolfram | Alpha及其逐步化學產品的鍵合。 閱讀前幾周有關化學反應和解決方案的更多信息，并在下周加入我們，進行量子化學的最后一部分！

化學中的結構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。 分子通過組成分子的原子之間的化學鍵結合在一起。 理解分子結構與鍵合所涉及的電子之間的相互作用有助于新分子的設計，化學反應的控制以及對周圍分子的更好理解。

為了掌握與結構和鍵合相關的計算，分步解決方案提供了逐步指導，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Lewis結構、氧化數和軌道雜化的問題。

化學結構

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化學信息的基礎。 最常見的描述之一是Lewis結構。 分步解決方案（于2013年推出）將逐步指導您計算價電子，將其分配給每個原子并確定所需的鍵數。

示例問題

二氧化氮（NO₂）的Lewis結構是什么？

分步解決方案

在這種情況下，您只需輸入查詢“NO₂的Lewis結構是什么”。

氧化數

氧化還原反應是一類巨大的化學反應，涉及一種反應物的還原和另一種反應物的氧化。 為了識別還原劑和氧化劑，必須計算化合物中每種元素的氧化數。 分步解決方案將帶您逐步劃分鍵合電子并考慮每個元素的電負性。

示例問題

為Na₂SO₄中的所有元素分配氧化值。

分步解決方案

對于此類問題，您可以要求提供“ Na₂SO₄氧化數”。

軌道雜化

具有相似能量和相同對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。 分步解決方案說明了如何根據結構圖和空間數確定軌道雜化。

示例問題

琥珀酰丙酮中每個原子的雜化軌道是什么？

分步解決方案

當您輸入“琥珀酰丙酮雜交”時，發(fā)現雜化很容易。

挑戰(zhàn)問題

使用所描述的Wolfram | Alpha工具測試您的問題解決能力，以解決這些有關結構和鍵合的單詞問題。 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)問題的答案

以下是上周化學解決方案挑戰(zhàn)性問題的答案。

體積到質量的轉換需要在兩個單獨的Wolfram | Alpha查詢中完成。

首先，查找乙二醇的冰凍常數。

接下來，將檢索到的信息插入冰點降低計算器。

加入我們，下周進行量子化學的最后一部分。 與往常一樣，如果您對其他分步內容（化學或其他主題）有建議，請告訴我們！