文档详情

价层电子对理论精编版

ahu****ng1
实名认证
店铺
PPTX
520.03KB
约29页
文档ID:142201835
价层电子对理论精编版_第1页
1/29

化学键理论的主要目标不仅要解释分子的结构,更重要的是希望能预见分子的结构,进而了解分子的极性、分子的磁性、分子间作用力的类型及大小、分子在晶体中的排列方式等等 只知道分子或离子的组成以及中心原子的价层电子数的基础上就能预见分子或离子的结构呢?,,,能、回答是肯定的 在上世纪40年代,希吉维克(Sidgwick)和坡维尔(Powell)在总结实验事实的基础上提出了一种简单的理论模型,用以预测简单的多原子分子或离子的立体结构这种理论模型后经吉列斯比(RJGillespie)和尼霍尔姆(Nyholm) 加以发展,定名为价层电子对互斥模型,简称VSEPR(Valence Shell Electron Pair Repulsion)模型 应用该模型不需要原子轨道的概念,只需写出分子或离子的电子式,它的结构就可容易地判断出来2-3 价层电子对互斥模型(VSEPR模型),一、基本要点 1.在一个ABm共价分子或离子中,中心原子周围电子对排布的几何形状,主要决定于中心原子的价层电子对数这些电子对的位置倾向于分离得尽可能远些,使电子对间的排斥力最小 其中:ABm型分子或离子,A为中心原子,B为配位原子,m为配位原子的个数。

中心原子的价层电子对数,包括成键电子对和未成键的孤电子对数 电子对位置怎样排列,倾向于分离得尽可能远些,即电子对所占据轨道间的夹角尽可能越大越好,使电子对间的排斥力最小,这样的结构才稳定例如:BeCl2分子中,Be原子价层共有两对电子,这两个成键电子对只有排在中心Be原子两侧斥力才最小,形成的分子才最稳定,因此BeCl2分子的空间构型为直线形,键角180再如:BF3分子中,B原子价层有三对电子,这三个成键电子对只有按平面三角形排布斥力才最小,形成的分子才最稳定,因此BF3分子的空间构型为平面三角形,键角120而CH4分子中,C原子价层有四对电子,这四个成键电子对只有按四面体排布斥力才最小,因此CH4分子的空间构型为正四面体,键角109.52.价层电子对间排斥力的大小,取决于电子对间的相距角度和电子对的成键情况 其一 电子对间的相距角度越大,排斥力越小 其二 电子对的成键情况,是孤电子对还是成键电子对? 是单键还是多重键? 它们的斥力大小顺序为: 孤电子对-孤电子对 孤电子对-成键电子对 成键电子对-成键电子对 原因:成键电子对因受两核吸引,电子云紧密,对其相邻电子对的斥力弱于仅受一个核吸引的孤电子对对其相邻电子对的斥力。

例如:NH3分子中,中心N原子价层电子对数为4,电子对排布为四面体,而NH3分子的空间构型为三角锥型,有一个孤电子对未成键,而且孤电子对与成键电子对的排斥作用大于成键电子对的排斥作用,因此,NH3分子的键角被压缩,只有107.3再如:H2O分子中,中心O原子价层电子对数为4,电子对排布为四面体,而H2O分子的空间构型为V型,有两个孤电子对未成键,因此,H2O分子的键角被两个孤电子对压缩,压缩得更厉害,比氨的键角还要小,只有104.5三键 双键 单键 原因:多重键比单键包含的电子数目多,斥力大小不同因此对于含多重键的分子或离子来说,虽然其键电子不能改变分子的基本形状,但对键角有影响 一般是单键的键角较小,含多重键的键角较大例如:COCl2和HCHO分子中,它们含双键的键角分别大于单键间的夹角3.如果分子或离子中有双键、三键等多重键时, 将多重键当单键处理(当一对电子处理) 如CO2分子 O C O 当单键处理 O C O,根据以上理论就可给出中心原子的价层电子对的空间构型以及形成的分子的空间构型问题一:分子的几何构型与电子对构型的关系,若配体数和电子对数相一致,各电子对均为成键电对,则分子构型和电子对构型一致。

当配体数少于电子对数时,一部分电子对成为成键电对,另一部分电子成为孤对电子,确定出孤对电子的位置,分子构型才能确定问题二:配体数可不可能大于电子对数呢?,回答是否定的,配体数不可能大于电子对数否则就有配体未成键,这样的分子不可能存在二、判断分子结构的规则,(一)确定中心原子价层电子对数(成键和未成键) 把中心原子原有的价电子数加上其它原子提供给 中心原子共用的电子数,再除以21、氢与卤素每个原子提供1个电子 2、氧族元素作为配体时不提供电子,当作中 心原子时,提供出所有6个价电子 3、若为离子,则应加上或减去与电荷相应的 电子数二)根据中心原子周围电子对数目,给定电子对的理想构型 注意:当出现奇数电子对时,把单个电子当作电子对计算 例如:NO2中N的价电子为5个,当3对处理三)绘出构型图 把配位原子排在中心原子周围,用一个电子对连接一个配位体,剩下的孤对电子也摆在一定位置上注意:如果排列不止一种结构按下列规则确定: 1、考虑分子中相距角度较小的三种电子对的排斥作用,即 (1)孤电子对孤电子对(孤-孤) (2)孤电子对成键电子对(孤-成) (3)成键电子对成键电子对(成-成) 2、选定“孤孤”或“孤”或“成成”斥力作用最少的构型为最稳定构型。

四)根据电子对间的相互排斥作用大小,确定斥力最小的稳定构型,,,三、应用,1、BeCl2分子 中心原子铍有两个价电子,每个氯原子各提供一个电子,电子数为4,电子对数为2,电子对理想构型为直线型,分子构型为直线型ClBeCl,,,2、CO2分子 中心原子碳有四个价电子,氧原子作为配位原子时不提供电子,故电子数为4,电子对数为2,电子对理想构型为直线型,分子构型为直线型O C O,,,3、BF3 中心原子硼有三个价电子,每个氟原子各提供一个电子,电子数为6,电子对数为3,电子对理想构型为平面三角形,分子构型为正三角形4、PO43-离子 中心原子磷有五个价电子,氧原子作为配位原子时不提供电子, 加上所带负电荷数3,电子数为8,电子对数为4,电子对理想构型为四面体,离子构型为四面体5、XeF2 中心原子氙有八个价电子,每个氟原子各提供一个电子,电子数为10,电子对数为5,电子对理想构型为三角双锥,考虑三对孤电子对处于等边三角形的三个顶角时斥力最小,所以分子构型为直线型FXeF,,,6、XeF4 中心原子氙有八个价电子,每个氟原子各提供一个电子,电子数为12,电子对数为6,电子对理想构型为八面体,考虑两对孤电子对处于八面体两个顶角时斥力最小,所以分子构型为平面四边形。

7、XeO3 中心原子氙有八个价电子,氧原子作为配位原子时不提供电子, 故电子数为8,电子对数为4,电子对构型为四面体型,分子构型为三角锥形8、XeO4 中心原子氙有八个价电子,氧原子作为配位原子时不提供电子, 故电子数为8,电子对数为4,电子对构型为四面体型,分子构型为四面体9、ClF3 ClF3分子中,中心Cl原子的价层有(7+3)个, 5对电子,Cl的电子对结构为三角双锥,配上3个F 原子,得到3个可能的分子结构三角双锥结构中,最小角度为90,把各种排斥作用对比如下,,,90 “孤孤” 数目: 0 1 0 90 “孤成” 数目: 4 3 6 90 “成成” 数目: 2 2 0,由上表结果可知:结构 a、c 中无90 “孤-孤”排斥作用,比结构 b 稳定,而结构 a 中又有较少的“孤-成”排斥作用,结构比 b 稳定,因此结构 a 在三种可能结构中是最稳定的若不考虑孤电子对的影响,分子的几何结构决定于组成分子的4个原子的相对位置,因此,ClF3 分子是一个 T 形结构 实际应考虑孤电子对的影响,因为孤电子对影响分子的键角使分子的几何结构发生变形。

因此,ClF3 分子的实际结构是一个变形 T 形结构应强调的是: 若价层电子对数与配位原子个数相等,每个价层电子对都有一个配位原子,则中心原子价层电子对的空间构型与分子的几何构型相同;若配位原子个数少于价层电子对数,一定有孤电子对存在,则中心原子价层电子对的空间构型与分子的几何构型不同不同类型分子的价层电子对构型和分子构型,,,优点:价层电子对互斥理论可以成功地说明常见元素所生成的许多分子和离子的结构关键在于写出分子正确的电子结构式,根据中心原子周围的电子对数目,就可确定中心原子的电子结构和分子结构缺点:尽管价层电子对互斥理论在判断分子几何结构上很成功,而且和轨道杂化理论所得的结果完全一致但是它不能告诉键的形成原理和键的相对稳定性还有待价键理论和分子轨道理论解决 作 业 P120:5、91、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法20.8.1720.8.17Monday, August 17, 2020 2、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话14:58:0014:58:0014:588/17/2020 2:58:00 PM 3、越是没有本领的就越加自命不凡20.8.1714:58:0014:58Aug-2017-Aug-20 4、越是无能的人,越喜欢挑剔别人的错儿。

14:58:0014:58:0014:58Monday, August 17, 2020 5、知人者智,自知者明胜人者有力,自胜者强20.8.1720.8.1714:58:0014:58:00August 17, 2020 6、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏2020年8月17日星期一下午2时58分0秒14:58:0020.8.17 7、最具挑战性的挑战莫过于提升自我2020年8月下午2时58分20.8.1714:58August 17, 2020 8、业余生活要有意义,不要越轨2020年8月17日星期一2时58分0秒14:58:0017 August 2020 9、一个人即使已登上顶峰,也仍要自强不息下午2时58分0秒下午2时58分14:58:0020.8.17 10、你要做多大的事情,就该承受多大的压力8/17/2020 2:58:00 PM14:58:002020/8/17 11、自己要先看得起自己,别人才会看得起你8/17/2020 2:58 PM8/17/2020 2:58 PM20.8.1720.8.17 12、这一秒不放弃,下一秒就会有希望17-Aug-2017 August 202020.8.17 13、无论才能知识多么卓著,如果缺乏热情,则无异纸上画饼充饥,无补于事。

Monday, August 17, 202017-Aug-2020.8.17 14、我只是自己不放过自己而已,现在我不会再逼自己眷恋了20.8.1714:58:0017 August 202014:58,谢谢大家,。

下载提示
相似文档
正为您匹配相似的精品文档