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1、价层电子对互斥理论 VSEPR -用以判断共价分子几何形状 分子或离子的空间构型与中心原子的 价层电子对数目有关VP = BP + LP价层 成键 孤对 价层电子对尽可能远离, 以使斥力最小 斥力:LP-LP LP-BP BP-BP 根据 VP 和 LP 的数目, 可以推测出分子的空间构型1. 基本要点2. 分子形状的确定方法例：XeF2 2+(8-21)/2 = 5 XeF4 4+(8-41)/2 = 6XeOF4 5+(8-12-4 1)/2 = 6 XeO2F2 4+(8-22-2 1)/2 = 5VP = 1/2A的价电子数+X提供的价电子数 离子电荷 数( ) 首先先确定中心原子A的
2、价层电子对数VP例: VP( )= (6+40+2)=4负 正VP = BP + LP = 与中心原子成键的原子数 + （中心原子价电子数-配位原子未成对电子数之和)2或者氧族元素的原子做中心时，价电子数为 6 。 如 H2O 或 H2S 。 做配体时，提供电子数为 0 。如在 CO2 中。 确定电子对的空间排布方式通式共用 电子对原子A在原子B周围的排列方式（理想的BAB键角）结构中心原子上不含孤对电子的共价分子的几何形状2直线(180)AB2AB33平面三角形(120)AB44正四面体(10928)AB55三角双锥(BaABa, 180) (BeABe, 120) (BeABa, 90)
3、Ba轴向B原子，Be平伏B原子AB66正八面体(90, 180) 确定孤对电子数和分子空间构型 LP=0 分子的空间构型=电子对的空间构型BeH2BF3CH4PC15SF6VP= (2+2)=2 LP = 0VP= (3+3)=3 LP = 0VP= (4+4)=4 LP = 0VP= (5+5)=5 LP = 0VP= (6+6)=6 LP = 0 确定孤对电子数和分子空间构型 LP=0 分子的空间构型=电子对的空间构型BeH2BF3CH4PC15SF6VP= (2+2)=2 LP = 0VP= (3+3)=3 LP = 0VP= (4+4)=4 LP = 0VP= (5+5)=5 LP =
4、 0VP= (6+6)=6 LP = 0总电子 电子对 成键 未成对 分子构型 实例对数 理想构型 电子对 电子对2 2 03 3 03 1总电子 电子对 成键 未成对 分子构型 实例对数 理想构型 电子对 电子对4 4 03 12 2总电子 电子对 成键 未成对 分子构型 实例对数 理想构型 电子对 电子对5 5 04 13 22 3孤对电子优先代替 平伏位置上的原子和相 关键对电子总电子 电子对 成键 未成对 分子构型 实例对数 理想构型 电子对 电子对6 6 05 14 2第二对孤对电子 优先代替第一对孤 对电子反位的原子 和相关键对电子2 2键的极性和中心原子的电负性会使键角改变VP=
5、 (4+0+2)=3VP= (6+4)=5S = OFFFFC = OClClN:HHHN:FFF1 1当分子中有 键时, 键 应排在相当于孤对电子的 位置 ！这两个问题还是要注意的！这两个问题还是要注意的！判断 OF2 分子的基本形状。 写出路易斯结构式, 并读出中心原子周围价电子对的总数: 中心原子价层有 4 对电子。4 对价电子的理想排布方式为正四面 体, 但考虑到其中包括两个孤对, 所以分子的实际几何形状为角形, 相当于 AB2E2 型分子。F O F判断 XeF4 分子的基本形状 中心原子价层有 6 对电子。理想排布方式为正八面体, 但考虑到其中包括两个孤对, 所以分子的实际几何形状
6、为平面四 方形, 相当于AB4E2 型分子。中心原子 Xe 的价电子数为 8，F 原子的未成对电子数为1。可以算得中心原子价电子对的总数和孤对数分别为:(价层电子对总数) = 4(84)/2 = 6 (孤电子对的数目) = (84)/2 = 2三 价层电子对互斥理论1940 年 Sidgwick 提出价层电子对互斥理论，用以判断分子的几何构型。分子 ABn 中， A 为中心， B 为配体，n 为配体的个数。配体B 均与 A 有键联关系。本节讨论的 ABn 型分子中，A 为主族元素的原子。1 理论要点ABn 型分子的几何构型取决于中心 A 的价层中电子对的排斥作用。分子的构型总是采取电子对排斥力
7、平衡的形式。1中心价层电子的总数和对数a ) 中心原子价层电子总数等于中心 A 的价电子数 ( s + p ) 加上配体 B 在成键过程中提供的电子数 。如 CCl 4 4 + 1 4 = 8 c ) 处理离子时，要加减与离子价数相当的电子，如 PO4 3 5 + 0 4 + 3 = 8 ， NH4 5 + 1 4 1 = 8 。 2 电子对数和电子对空间构型的关系电子对相互排斥，在空间达到平衡取向。2 对电子 直线形 b) 氧族元素的原子做中心时，价电子数为 6 。如 H2O 或 H2S 。 做配体时，提供电子数为 0 。如在 CO2 中。d ) 总数除以 2 ，得电子对的对数 。总数为奇数
8、时，商进位 。例如总数为 9，则对数为 5 。只有一种角度，180。 3 对电子 正三角形 只有一种角度，120。 只有一种角度，10928。 有三种角度，90 ， 120，180。 5 对电子 三角双锥A 4 对电子 正四面体A3分子构型与电子对空间构型的关系若配体的个数 n 和电子对数 m 相一致，则分子构型和电子对空间构型一致 。这时，各电子对均为成键电子对 。配体数不可能大于电子对数。为什么？当配体数 n 小于电子对数 m 时，一部分电子对属于成键电对，其数目等于 n ，另一部分电子对成为孤电子对，其数目等于m n 。确定出孤对电子的位置，分子构型才能确定。6 对电子 正八面体有两种角
9、度，90 ，180。 90 是常见的最小的夹角。电子对数 配体数 孤电子对数 电子对构型 分子构型( m ) ( n ) ( m n )3 2 1三角形 “ V ” 字形 ABBA4 3 1正四面体 三角锥 AB BBA4 2 2正四面体 “ V ” 字形 AABB 孤对电子的位置若有两种或两种以上的选择可供考虑时，则要选择斥力易于平衡的位置。而斥力大小和两种因素有关：考虑分子构型时，只考虑原子 A，B 的位置，不考虑电子、电子对等。以上三种情况中，孤对电子的位置只有一种选择。a ) 键角 角度小时，电对距离近，斥力大 ；结论 要尽量避免具有较大斥力的电子对分布在互成 90的方向上。孤对电子
10、成键电对 斥力居中成键电对 成键电对 斥力最小 因为有配体原子核会分散电对的负电。电子对的种类 角度相同时， 孤对电子 孤对电子 斥力最大 因为负电集中。b )孤对 孤对 0 0 孤对 孤对 0 0 1 5 对电子，4 个配体，1 对孤对电子，有 2 种情况供选择 ：甲 乙 5 对电子，3 个配体，2 对孤对电子，有 3 种情况供选择 ：甲 乙 丙结论：乙种稳定，称 “ T ” 字形。 孤对 成键 2 3 成键 成键 4 3 从 90 方向上的分布情况看， 甲 稳定，称变形四面体。孤对 成键 6 4 3 成键 成键 0 2 26 对电子对 1 对孤对电子 四角锥6 对电子对 2 对孤对电子 正方形6 8 8 8 5 103 4
