南昌大學(xué)無機(jī)與分析化學(xué)(編輯修改稿)
2025-02-09 12:50 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 對(duì)互斥理論 (VSEPR理論 ) 多原子分子的空間構(gòu)型 對(duì) AXmEn型分子或離子 分子或離子的空間構(gòu)型取決于中心原子周圍的價(jià)層電子對(duì)數(shù) (包括成鍵電子對(duì)和未成鍵 的孤電子對(duì) )； 中心原子價(jià)電子層 (簡(jiǎn)稱價(jià)層 )中的電子對(duì)傾向于盡可能地遠(yuǎn)離，以使彼此間相互排斥作用最??； VSEPR理論把分子中中心原子的價(jià)電子層視為一個(gè)球 面。因而價(jià)電子層中的電子對(duì) (包括鍵電子對(duì)和孤電 子對(duì) )(稱價(jià)電子對(duì) VP)按能量最低原理排布在球面，從 而決定分子的空間構(gòu)型； VP=2 直線形 VP=3 平面三角形 VP=4 正四面體 VP=5 三角雙錐 VP=6 正八面體 中心原子價(jià)電子對(duì)排布方式 VP 2 3 4 5 6 排布方式 直線形 平面三角 正四面體 三角雙錐 正八面體 在考慮價(jià)電子對(duì) (VP)排布時(shí)，還應(yīng)考慮鍵電子對(duì) (BP)與孤電子對(duì) (LP)的區(qū)別。 BP受兩個(gè)原子核吸引，電子云比較緊縮；而 LP只受中心原子的吸引，電子云比較“肥大”，對(duì)鄰近的電子對(duì)的斥力就較大。所以不同的電子對(duì)之間的斥力 (在夾角相同情況，一般為 90?)大小順序?yàn)? LP~LP＞ LP~BP＞ BP~BP 為使分子處于最穩(wěn)定的狀態(tài)，分子構(gòu)型總是保持價(jià)電子對(duì)間的斥力為最小。 此外，分子若含有雙鍵、三鍵，由于重鍵電子較多，斥力也較大，對(duì)分子構(gòu)型 (主要是鍵角 )也有影響，一般其影響可視同孤電子對(duì)的影響。 (1)確定中心原子的 VP VP = BP + LP = m + n 如 SO42?： LP = (6+2?2?4)/2 = 0 NH4+： LP = (5 ?1 ?1 ?4)/2 = 0 NO2： LP = (5 ? 2?2)/2 = = 1 (LP 不為整數(shù)時(shí)進(jìn)成整數(shù) ) (2)確定中心原子 VP的空間排布 LP = 2 A 對(duì)電子數(shù)個(gè)基態(tài)配位原子的未成離子電荷數(shù)負(fù)正的價(jià)電子總數(shù)中心原子 m??2 具體步驟 VP 2 3 4 5 6 排布方式 直線形 平面三角 正四面體 三角雙錐 正八面體 (3)根據(jù)中心原子 A的 VP與 LP 推斷分子空間構(gòu)型 A. 若 A的 LP = 0，則其 VP的空間排布就是分子空間構(gòu)型 如 BeH2 BF3 CH4 PCl5 SF6 LP (2?2)/2=0 (3?3)/2=0 (4?4)/2=0 (5?5)/2=0 (6?6)/2=0 VP=BP=m 2 3 4 5 6 VP排布 直線形 平面三角 正四面體 三角雙錐 正八面體 分子構(gòu)型 直線形 平面三角 正四面體 三角雙錐 正八面體 B. 若 A的 LP ? 0，則其 VP的空間排布與分子空間構(gòu)型不同 如 NH3 H2O NO2 LP (5?1?3)/2=1 (6?1?2)/2=2 (5?2?2)/2==1 VP = m + n 3+1=4 2+2=4 2+1=3 VP排布 正四面體 正四面體 平面三角形 分子構(gòu)型 三角錐 V形 (角形 ) V形 (角形 ) O ? ? ? ? H H ? = 107?? N ? ? H H H ? = ?? ? N O O ? 120? C. 孤對(duì)電子的影響 孤對(duì)電子 (LP)的位置也將影響分子的空間構(gòu)型。 若 LP =1，其位置對(duì) VP為平面三角形、四面體形和八面體形的排布無影響 (為什么？ )。但對(duì)三 角雙錐有影響，因?yàn)?LP位于三角 雙錐的腰或頂點(diǎn)不一樣。此時(shí)根 據(jù)能量最低原理， LP應(yīng)位于能量 最低、斥力最小的位置。 如 SF4 ： LP
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