内容正文:
第二章 分子结构与性质
第二节 分子的空间结构
第二课时 价层电子对互斥(VSEPR models)模型
同为三原子分子,CO2 和 H2O 分子的空间构型却不同
同为四原子分子,CH2O与 NH3 分子的的空间结构也不同,什么原因?
思考与讨论
为了探其原因,发展了许多结构理论
价层电子对互斥(VSEPR models)模型认为,分子的空间结构是“价层电子对”相互排斥的结果。价层电子对是指分子中的中心原子上的电子对,包括σ键电子对和中心原子上的孤电子对。
有一种比较简单的理论叫做价层电子对互斥(VSEPR models)模型,这种简单的理论可用来预测分子的空间结构。
电子对带负电荷,因此它们之间有排斥的作用力。排斥的力量越大,分子越不稳定。
要想让分子成为较稳定状态,应使价层电子对之间尽可能彼此远离(即夹角越大越好),这样它们之间的斥力就可以很小了。
三、价层电子对互斥(VSEPR models)模型
价层电子对互斥模型认为,分子的空间结构是中心原子周围的“价层电子对”相互排斥的结果。
分子中的价层电子对包括σ键电子对和中心原子上的孤电子对,多重键只计其中σ键的电子对,不计π键电子对。
1、价层电子对互斥理论的内容
对ABn型的分子或离子,中心原子A价层电子对(包括成键σ键电子对和未成键的孤对电子对)之间由于存在排斥力,将使分子的几何构型总是采取电子对相互排斥最小的那种构型,以使彼此之间斥力最小,分子体系能量最低,最稳定。
σ键电子对和孤对电子对
排斥力最小
孤电子对指成对,但不成键的价电子。
孤对电子
CO2为什么不是直角形状,而是直线型呢?
中心原子(C原子)形成了两条σ键(两对σ键电子对),没有孤电子对,总和为2对价层电子对。为了使它们之间斥力最小,就应使夹角为180°,也就预测出了CO2不可能是直角形状,而必定是直线型。
2、价电子对互斥模型(VSEPR模型)的用途
预测分子或离子的空间构型
CH4为什么不是正方形,而是正四面体结构呢?
中心原子(C原子)形成了四条σ键(四对σ键电子对),没有孤电子对,总和为4对价层电子对。为了使它们之间斥力最小,就应使夹角为109°28’,不能是90°。也就预测出了CH4必定是正四面体。
利用价层电子对互斥理论,可以对分子或离子的结构