内容正文:
价层电子对互斥理论
铧强中学 高二化学 陈智然
思考
同为三原子分子的CO2和H2O,分子的空间结构却不同,决定分子立体构型的因素有哪些?
1、能准确表述价层电子对互斥理论
教学目标
3、能用价层电子对互斥理论模型推断
分子的立体构型
2、能准确计算中心原子价层电子对数与孤电子对数
在没有仪器之前,如何科学的预测分子 的立体构型?
电子式法
1
分子 CO2 BF3 CH4 NH3 H2O
电子式
结构式
中心原子有无孤电子对
空间结构
无
无
无
有
有
直线形
V 形
三角锥形
平面
三角形
正四面体
早期的化学家们用电子式预测分子或离子的立体构型,后经吉列斯比和尼霍尔姆在20世纪50年代加以发展,定名为价层电子对互斥模型(VSEPR)。
(Valence Shell Electron Pair Repulsion)
价层电子对互斥理论
2
理论要点
价层电子对互斥理论
① 一个ABn型共价分子或离子,中心原子A周围所配置的B原子(配位/端位原子)的立体构型,主要决定于中心原子的价层电子对间的相互排斥作用。
②中心原子周围的价层电子对按尽可能互相远离的位置排布,使彼此间的排斥力最小,能量最低,物质最稳定。
③中心原子上的价层电子对=σ键电子对+中心原子上的孤对电子。
注意:π键电子对对分子的立体构型无影响,不考虑。
ABn的价层电子对在空间的分布VSEPR模型:
中心原子价层电子对数
VSEPR模型
2
3
4
5
6
直线形
八面体
平面三角形
四面体
三角双锥体
01
中心原子价层电子对数(分叉数)=
(中心原子的价电子数+配体特征数 +电荷数)/2
02
配体特征数: H、卤素=1
O、S=0
单个电子当1对
03
σ键电子对数=配位原子个数=n
04
中心原子上的孤对电子对数
=价层电子对数-σ键电子对数
=分叉数-n
相关的计算
中心原子价层电子对数
/分叉数 VSEPR
模型 孤电子
对数 分子/离子的立体构型
CH4
CH3Cl
NH3
H2O
活学活练
4
正四面体
1
三角锥形
4
2
V形
正四面体
中心原子价层电子对数/
分叉数 VSEPR
模型 孤电子
对数 分子/离子的立体构型
CO32-
SO2
H3O+
CO2
3
0
3
2
1
0
平面三角形
平面三角形
直线性
平面三角形
V形
直线形
4
正四面体
1
三角锥形
中心原子价层电子对数/
分叉数 VSEPR
模型 孤电子
对数 分子/离子的立体构型
PO43-
AlO2-
SF6
OF2
4
0
2
4
0
2
正四面体形
直线形
正四面体形
正四面体形
直线形
V形
6
正八面体
0
正八面体形
中心原子价层电子对数/
分叉数 VSEPR
模型 孤电子
对数 分子/离子的立体构型
PCl3
PCl5
O3
N3-
I3-
SCN-
小结
3
1、计算中心原子的价层电子对数
2、得出价层电子对互斥理论模型
3、计算价孤电子对数
预测分子立体构型的步骤
问结构,先分叉
价、配、电荷取一半
叉减配,为孤对
立体构型画骨架
口诀
练习1、下列分子中,各原子均处于同一平面上的是()
A、NH3 B、CCl4 C、PCl3 D、CH2O
练习2、若ABn的中心原子A上没有未用于形成共价键的的孤对电子,运用价层电子互斥模型,下列说法正确的是( )
A.若n=2,则分子的立体结构为V型 B.若n=3,则分子的立体结 构为三角锥型
C.若n=4,则分子的立体结构为正四面体型 D.以上说法都不正确
练习3、下列分子或离子中,VSEPR(价层电子对互斥理论)模型名称与分子或离子的空间构型名称不一致的是()
A.CO2 B.CO32- C.H2O D.CC14
练习4、以下分子或离子的结构为正四面体,且键角为109°28′的是()
①CH4 ②NH4+ ③CH3Cl ④P4 ⑤SO42-
A、①②③ B、①②④ C、①②⑤ D、①④⑤
练习6、研究发现,给小鼠喂食适量硒酸钠Na2SeO4可减轻重金属铊引起的中毒。SeO42-的立体构型为_______。
练习5、用VSEPR模型预测下列分子或离子的立体构型,其中正确的是()
A.NH4+为正四面体形 B.SO2为直线形
C.HCN为平面三角形 D.BF3为三角锥形
Radioactive
Willi