为什么六氯化二铝中配位数是4？

Question

如题所述

Answer 1

六氯化二铝（Al₂Cl₆）是二聚体型气体分子，它含有两个三中心四电子氯桥键，每个铝的配位数是4。

铝的外层本来是3s2-3p1，共三个电子。在三氯化铝（AlCl₃）中，铝的轨道采用sp2杂化的方式，形成正三边形的三个杂化轨道，分别与三个氯原子共用电子对。

此时，铝原子还剩下一个未参与杂化的3p空轨道。

氯外层本来是3s2-3p5，共七个电子。在三氯化铝中，氯3p轨道上那个未成对电子与铝的外层一个电子配对，形成共用电子对。所以氯轨道未杂化，变成了3s2-3p6的外层电子结构，三个3p轨道中，除了一个与铝成键外，还有两个自带电子对的未成键3p轨道。

一个有空轨道，一个有未成键电子对，因此互相吸引，氯原子提供电子对与铝原子共用。这个电子对进入铝原子的3p轨道后，因为电子云斥力作用，将三个杂化的sp2轨道推到偏向另一侧，也就是自身参与杂化，形成了四个sp3杂化轨道，呈正四面体结构（实际稍有变形）。

两个分子的铝原子分别与对方的一个氯原子形成配位键，就变成了上图所示的形状。但其实这个配位键与原本的Al-Cl键是等价的，因此在六氯化二铝分子中，中间的四个键等长，旁边的四个键等长（比中间的稍短）。