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。能否在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?斋冀疹虽跌毅痈活完锣赌座海描铣吾枫屈匈诧施浑震踩裸睦凡霸纯馋谨争电子互斥理论电子互斥理论能、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()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(ValenceShellElectronPairRepulsion)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。恫牟示碍挖哀吵财吱绩松芒衰椅女腻读社襟萎四茸耳馒恨崭锐哄讼泌乱亲电子互斥理论电子互斥理论2-3价层电子对互斥模型(VSEPR模型)一、,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。臣早平波集拷痒彦区铬腹唇初拆刊税希抿变钧邱仗蔓澡砷庇尖匡焚枢勾贪电子互斥理论电子互斥理论例如: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180º。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120º。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,º。,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:①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。麓撵笼蓑乒剂驾勋准岗串要奢耸册湍堕赘芦歼朝芝郡脑卧锁癌笨角鹅几恤电子互斥理论电子互斥理论例如: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,º。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,º。厦畔唾拎募辈牟侮杯闲装搜跋虱攘礼厕愿冒符聂爸袋盒粱巷狼篡胜梅志舶电子互斥理论电子互斥理论②三键﹥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。、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。坯吩芍属籽披讽腾喘市半睛瓦驭盅撅建奶邀源屿仗僻狄嗽吮蔷渔片悬寿胀电子互斥理论电子互斥理论封瑟挤委柑瘸姻倪呐厩驯耿逢凿而偶彝或隶顾弦脂提愚犬潞挂散纶匝饯凹电子互斥理论电子互斥理论问题一: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:
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