第九章分子结构和晶体-王非教程方案.ppt

2. 推测AXm(En)分子空间构型的步骤 (3)根据中心原子A的VP与LP ------推断分子空间构型 第九章 分子结构和晶体 1. 价层电子对互斥理论基本要点 9.2.3 多原子分子的空间构型 对AXm(En)型分子或离子 分子或离子的空间构型取决于中心原子周围的价层电子对数(包括成键电子对和未成键的孤电子对)； 中心原子价电子层(简称价层)中的电子对倾向于尽可能地远离，以使彼此间相互排斥作用最小； VSEPR理论把分子中中心原子(A)的价电子层视为一个球面。因而价电子层中的电子对(包括成键电子对和孤 电子对)(称价电子对VP)按能量最低原理排布在球面，从 而决定分子的空间构型。 中心原子价电子对排布方式 正八面体形 三角双锥形 正四面体形 平面三角形 直线形 排布方式 6 5 4 3 2 VP 在考虑价电子对(VP)排布时，还应考虑成键电子对(BP)与孤电子对(LP)的区别。不同的电子对之间的斥力大小顺序为 LP~LP＞ LP~BP＞ BP~BP 为使分子处于最稳定的状态，分子构型总是保持价电子对间的斥力为最小。 此外，分子若含有双键、三键，由于重键电子较多，斥力也较大，对分子构型(主要是键角)也有影响，一般其影响可视同孤电子对的影响。 (1)确定中心原子的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 = 0.5 = 1 (LP 不为整数时修约成整数) (2)确定中心原子VP的空间排布 正八面体形 三角双锥形 正四面体形 平面三角形 直线形 排布方式 6 5 4 3 2 VP A. 若A的LP = 0，则其VP的空间排布就是分子空间构型 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 直线形 平面三角形 正四面体形 三角双锥形 正八面体形 分子构型 直线形 平面三角形 正四面体形 三角双锥形 正八面体形 B. 若A的LP ? 0，则其VP的空间排布与分子空间构型不同 如 NH3 H2O NO2 LP (5?1?3)/2=1 (6?1?2)/2=2 (5?2?2)/2=0.5=1 VP = m + n 3+1=4 2+2=4 2+1=3 VP排布 正四面体形 正四面体形 平面三角形 分子构型 三角锥形 V形(角形) V形(角形) O ? ? ? ? H H ? = 107?109.5? N ? ? H H H ? = 104.5?109.5? ? N O O ? 120? 例9-4 试判断COCl2分子的空间构型及?ClCCl和?ClCO的相对大小。 解：多原子分子的中心原子一般为电负性较小的原子，所以COCl2分子的中心原子应为C原子，分子为O = CCl2。 LP =(4?2?2?1)/2= 0 ； VP = m = 2+1=3 因为LP =0， VP排布与分子构型一致，为平面三角形。 由于C=O双键，其作用类似孤电子对，斥力大于单键，所以?ClCCl 受挤压， ?ClCCl120?；而?ClCO120?。 C O Cl Cl 111.3? 124.35? C. 孤对电子的影响 孤对电子(LP)的位置也将影响分子的空间构型。 但对三角双锥有影响，因为LP位于 三角双锥的腰或顶点不一样。此时 根据能量最低原理