【正文】 例如 ? (H2O) = ?10?30 C?m = D 實(shí)際上 ， 偶極矩是通過實(shí)驗(yàn)測(cè)得的 *根據(jù)偶極矩大小可以判斷分子有無極性 ， 比較分子極性的大小 。 利用價(jià)層電子對(duì)互斥理論判斷分子的空間構(gòu)型 步驟： (對(duì) AXm型 ) (1) 確定 中心原子 (A)的價(jià)層電子對(duì)數(shù)目 (n) n=(A的價(jià)電子數(shù) +m個(gè) X原子提供的公用電子數(shù) 177。 ［例］判斷下列分子的空間構(gòu)型： BF3； SO32； SF4O； I3； HCN ① BF3：價(jià)層電子總數(shù) =3+1 3=6 價(jià)層電子對(duì)數(shù)目 =6/2=3 成鍵電子對(duì)數(shù)目 =3 孤電子對(duì)數(shù) =33=0 查表知，為 三角形 ② SO32：價(jià)層電子總數(shù) =6+0+2=8 價(jià)層電子對(duì)數(shù)目 =8/2=4 成鍵電子對(duì)數(shù)目 =3 孤電子對(duì)數(shù) =43=1 查表知，為 ◢ 三角錐形 ③ SF4O：價(jià)層電子總數(shù) =6+1 4=10 價(jià)層電子對(duì)數(shù)目 =10/2=5 成鍵電子對(duì)數(shù)目 =5 孤電子對(duì)數(shù) =55=0 ◢ 查表知，為 三角雙錐形 ④ I3：一個(gè) I為中心原子，另兩個(gè) I為配位原子 價(jià)層電子總數(shù) =7+1 2=9 價(jià)層電子對(duì)數(shù)目 =9/2=5 成鍵電子對(duì)數(shù)目 =2 孤電子對(duì)數(shù) =52=3 ◢ 查表知，為 直線形 ⑤ HCN：以 C為中心原子 價(jià)層電子總數(shù) =4+11=4 價(jià)層電子對(duì)數(shù)目 =4/2=2 成鍵電子對(duì)數(shù)目 =2 孤電子對(duì)數(shù) =22=0 ◢ 查表知，為 直線形 確定 XeOF4的分子空間結(jié)構(gòu) 價(jià)層電子總數(shù) =8+1 4=12 價(jià)層電子對(duì)數(shù)目 =12/2=6 成鍵電子對(duì)數(shù)目 =5 孤電子對(duì)數(shù) =65=1 確定 XeO4的分子空間結(jié)構(gòu) 價(jià)層電子總數(shù) =8 價(jià)層電子對(duì)數(shù)目 =8/2=4 成鍵電子對(duì)數(shù)目 =4 孤電子對(duì)數(shù) =44=0 如： CO CNS、 NO2+、 N3具有相同的通式 ——AX2，價(jià)電子總數(shù) 16，具有相同的結(jié)構(gòu) ——直線型分子，中心原子上沒有孤對(duì)電子而取 sp雜化軌道，形成直線形 σ骨架，鍵角為 1800，分子里有兩套 Π 4 3 pp大π鍵。 例 :SO O NO2–等離子或分子， AX2， 18e，中心原子取 sp2雜化形式， VSEPR理想模型為平面三角形，中心原子上有 1對(duì)孤對(duì)電子 (處于分子平面上 )，分子立體結(jié)構(gòu)為 V型 (或角型、折線型 )，有一套符號(hào)為 ?34的 pp大 ?鍵。 （二）分子間作用力和氫鍵 主要內(nèi)容包括： 1. 分子間作用力 2. 氫鍵 i. 取向力 極性分子有偶極矩 , 偶極子之間 存在靜電相互作用 , 這種分子間的相互作用稱 為取向力 , 如下圖 : ii. 誘導(dǎo)力 極性分子的偶極矩會(huì)誘導(dǎo)臨近分 子 , 使其電荷發(fā)生位移 , 產(chǎn)生誘導(dǎo)偶極子 , 偶極子和 誘導(dǎo)偶極子之間存在吸引作用 , 這種分子間的相互 作用稱為誘導(dǎo)力 , 如下圖 : OH H++++ iii. 色散力 由于電子和原子核的運(yùn)動(dòng) , 使非 極性分子存在瞬間偶極矩 , 產(chǎn)生的瞬間偶極矩會(huì)誘 導(dǎo)臨近分子 , 使其產(chǎn)生誘導(dǎo)偶極矩 , 誘導(dǎo)偶極矩之 間存在吸引作用 , 這種分子間的相互作用稱為色散 力 , 如下圖 : 需要注意的是 :取向 力和誘導(dǎo)力只存在于極性 分子之間 , 色散力不管是極性分子還是非極性分子 之間都存在 。 逐 漸 增 大分子間力的特點(diǎn)： *分子間力屬靜電作用 ， 既無方向性 ， 也無飽和性 。 下面列出了某些分子分子間力的數(shù)值 (kJ/mol): 分子 取向力 誘導(dǎo)力 色散力 總作用力 Ar CO HI HBr HCl NH3 H2O 從分子間作用力的數(shù)值可以看出 , 除個(gè)別極性 很大的分子外 (如 H2O), 一般來說色散力是主要的 , 其大小與分子的相對(duì)質(zhì)量有關(guān) , 分子的相對(duì)質(zhì)量 越大色散力也越大 , 如 :分子間作用力 F2 Cl2 Br2 I2 另外 , 若分子中存在容易變形的電子云 , 則其 分子間作用力較大 , 如 : 苯、萘等含有大 π鍵的分 子就是如此。 例 :PO33–、 SO32–、 ClO3–等離子具有 AX3的通式，總價(jià)電子數(shù) 26，中心原子有 4個(gè) s軌道 (3個(gè) s鍵和 1對(duì)占據(jù) s軌道的孤對(duì)電子 )， VSEPR理想模型為四面體，(不計(jì)孤對(duì)電子的 )分子立體結(jié)構(gòu)為三角錐體，中心原子取 sp3雜化形式，沒有 ppp鍵或 pp大 ?鍵，它們的路易斯結(jié)構(gòu)式里的重鍵是 dp大 ?鍵。 含有相同重原子 (比氫原子重的原子 )數(shù)和價(jià)電子數(shù)的分子或離子 (稱為 等電子體 )， 往往具有相似的幾何構(gòu)型和化學(xué)鍵合情況 如： N2， CO， CN， NO+都含有 2個(gè)重原子和 10個(gè)價(jià)電子，結(jié)構(gòu)應(yīng)與 N2分子相似，為直線形，并以叁鍵結(jié)合。 2 每個(gè) X原子提供的公用電子數(shù)： H和鹵素為 1；氧族為 0 離子電荷數(shù)：正離子為減 ， 負(fù)離子為加 價(jià)層電子總數(shù)為奇數(shù)時(shí) ， 余下的一個(gè)單電子看作一對(duì)價(jià)電子 A的價(jià)層電子對(duì)數(shù)目確定以后 ， 電子對(duì)的空間構(gòu)型和雜化類型就確定了 。 *偶極矩還可幫助判斷分子可能的空間構(gòu)型 。 而SO2的空間構(gòu)型是角型 ， 正 、 負(fù)電荷重心不重合 ， 分子為極性分子 分子極性的大小用 偶極矩 (dipole moment)?來量度 。 異核雙原子分子 ：由于電負(fù)性不同 ， 兩個(gè)原子之間的化學(xué)鍵為極性鍵 ， 分子是極性分子 。 但水分子中 , 正負(fù)電荷中心不重合 , 鍵的極性不能相互抵消 , 因此水是極性分子。 但對(duì)于以非極性鍵結(jié)合的多原子分子 , 究 竟是極性分子還是非極性分子 , 這取決于分子里 各個(gè)極性鍵是如何排布的 , 即分子的對(duì)稱性問題。 因?yàn)榕鹜鈱佑腥齻€(gè)電子 ， 可以與三個(gè)氟原子形成三氟化硼 （ BF3） ， 這樣硼的外層共有六個(gè)電子 ， 還有空軌道 ， 還能容納其他電子對(duì) 。 ，這種情況是由于周圍原子電負(fù)性增大，使成鍵電子對(duì)將偏離中心原子，從而減小成鍵電子對(duì)之間斥力，所以鍵角也相應(yīng)地減小。 隨中心原子半徑增大，原子體積增大（ Sb＞ As＞P），電子對(duì)的排斥作用減小，鍵角也變??；而 OF2鍵角 102176。 、 92176。 ； H２ O中有兩對(duì)孤對(duì)電子對(duì)排斥作用更強(qiáng) ，鍵角更小為 176。 。因?yàn)槿I中含有三個(gè)電子對(duì)，需要與鄰近軌道重疊的多，排斥力強(qiáng)。 （實(shí)測(cè)），這種結(jié)構(gòu)比較對(duì)稱，是一個(gè)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。 ICl2 直線形 （ 3）價(jià)層電子對(duì)數(shù)為 6 若有６個(gè)配位體與之組成分子如 SF6，查表則電子排布為八面體，７個(gè)質(zhì)點(diǎn)的分布見簡(jiǎn)圖（５）。 孤電子對(duì) —孤電子對(duì) 0 2 2 90176。 兩種 。 (3) (4) 根據(jù)立體幾何原理，在球面上相互之間相距最遠(yuǎn)的三點(diǎn)是通過球心的平面上內(nèi)接三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，這樣兩個(gè)孤電子對(duì)之間排斥力較小，所以（ 3）是穩(wěn)定態(tài)；（ 4）是不穩(wěn)定態(tài)。 ，H2S、 SeH2都屬于這種情況。 若中心原子中有一對(duì)未用電子對(duì)，這個(gè)孤電子對(duì)對(duì)鄰近成鍵電子對(duì)產(chǎn)生斥力，如 NH3分子，三個(gè)成鍵電子對(duì)，第四個(gè)是孤電子對(duì)，查表１它不再是四面體而是一個(gè)三角錐形分子，即三個(gè)氫原子在錐底而氮原子在錐頂，并且鍵角不是 176。 下面著重討論孤電子對(duì)的存在如何影響化合物的幾何構(gòu)型 。 ③ 分子空間構(gòu)型的確定 。因此中心原子 N價(jià)層電子總數(shù)為 5，當(dāng)作 3對(duì)電子看待。(ⅱ )如果討論的是離子，則應(yīng)加上或減去與離子電荷相應(yīng)的電子數(shù)。 點(diǎn)電荷排斥的從強(qiáng)到弱的順序?yàn)椋? 孤對(duì)電子 孤對(duì)電子 孤對(duì)電子 雙鍵 孤對(duì)電子 單鍵 雙鍵 單鍵 單鍵 單鍵 利用 VSEPR推斷分子或離子的空間構(gòu)型的具體步驟如下： ① 確定中心原子 A價(jià)層電子對(duì)數(shù)目。這樣也就決定了分子的空間結(jié)構(gòu)。 對(duì)于我們經(jīng)常遇到的分子或離子 ， 用這一理論來預(yù)言其結(jié)構(gòu) ，是簡(jiǎn)單有效的 。而 SO32－ 離子卻是呈三角錐體，硫是錐頂，三個(gè)氧原子是三個(gè)錐角，象一架撐開的照相用的三角架。單寫出路易斯結(jié)構(gòu)式是不能得知分子的立體結(jié)構(gòu)的。 OCO OOCO O 石墨分子結(jié)構(gòu)是層形結(jié)構(gòu) ， 每層是由無限個(gè)碳六元環(huán)所形成的平面 ， 其中的碳原子取 sp2雜化 ， 與苯的結(jié)構(gòu)類似 ， 每個(gè)碳原子尚余一個(gè)未參與雜化的 p軌道 ， 垂直于分子平面