内容正文:
第8课 价层电子对互斥模型(VSEPR)
1.理解价层电子对互斥理论的含义。
2.能根据价层电子对互斥理论判断简单分子或离子的空间结构。
一、价层电子对互斥模型
1.应用:预测分子的 结构
2.内容: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 的结果。
(1)当中心原子的价电子全部参与成键时,为使价电子斥力最小,就要求尽可能采取 结构。
(2)当中心原子的价电子部分参与成键时,未参与成键的孤电子对与成键电子对之间及孤电子对之间、成键电子对之间的斥力 ,从而 分子的空间结构。
(3)电子对之间的夹角越 ,相互之间的斥力越 。
(4)成键电子对之间斥力由 到 的顺序:三键-三键 三键-双键 双键-双键 双键-单键 单键
-单键。
(5)含孤电子对的斥力由 到 的顺序:孤电子对-孤电子对 孤电子对-单键 单键-单键。
二、中心原子上的价层电子对数的计算方法
1.方法I:中心原子上的价层电子对数=σ键 +中心原子上的
(1)σ键电子对数的确定:由 确定
(2)中心原子上的孤电子对数的确定:中心原子上的孤电子对数=
公式中各字母的含义:
a
中心原子的价层电子数
主族元素
=
阳离子
=中心原子的 电子数 ︱离子的电荷数︱
阴离子
=中心原子的 电子数 ︱离子的电荷数︱
x
与中心原子结合的
b
与中心原子结合的原子最多能接受的
H
=
其他原子
=8-该原子的 电子数
【特别说明】VSEPR的“价层电子对”是指分子中的中心原子与结合原子间的σ键电子对和中心原子上的孤电子对。多重键只计其中的σ键电子对,不计 。
2.方法II:
说明:(1)中心原子配位的原子总数是指与中心原子直接结合的 ,氧族元素原子作配位原子时, 计算配位原子个数。
(2)粒子的电荷数是离子所带电荷数,阳离子用“ ”,阴离子用“ ”。
(3)计算结果为中心原子的 ,根据中心原子的价层电子对数可以确定 。
(4)孤电子对数=价层电子对数-中心原子配位的原子 。
三、根据价层电子对互斥模型判断分子或离子的空间结构
1.判断方法
(1)方法I
根据上述方法I计算出 对数和中心原子上的 对数,在确定了 对数和中心原子上的 对数后,可以依据下面的方法确定相应的较稳定的分子或离子的空间结构:
对数+ 对数= 对数 模型分子的 结构
以CO2、NH4+、NF3为例:
①CO2:中心C原子的价电子为4,配位原子为氧原子,配位原子数为2,即有2对σ键电子对数,中心C原子上的孤电子对数=[4-2x(8-6)]/2=0,即中心C原子无孤电子对,VSEPR模型就是分子的实际构型,价层电子对数为2的VSEPR模型为 形,则CO2的实际构型为 形。
②NH4+:中心N原子的价电子为5,配位原子为氢原子,配位原子数为4,NH4+带1个正电荷,中心N原子上的孤电子对数=[5-1-4x(2-1)]/2=0,即中心N原子无孤电子对,VSEPR模型就是分子的实际构型,价层电子对数为4的VSEPR模型为 形,则NH4+的实际构型为 形。
③NF3:中心N原子的价电子为5,配位原子为氟原子,配位原子数为3,不带电荷,中心N原子上的孤电子对数=[5-3x(8-7)]/2=1,即中心N原子有1孤电子对,VSEPR模型略去1孤电子对才是分子的实际构型,价层电子对数为4的VSEPR模型为 形,则NF3的实际构型为 形。
【思考与讨论p45】参考答案:
(1)主族元素原子的价电子数等于元素所在族的 ,如S在第VIA族,其价电子数是6;P在第VA族,其价电子数是5。
(2)主族元素原子最多能接受的电子数等于8减去元素所在族的 ,如N在第VA族,其最多能接受的电子数是8-5=3;C1在第IA族,其最多能接受的电子数是8-7=1。
(2)方法II
根据上述方法II计算出价层电子对总数和中心原子上的孤电子对数,根据 得出 ,由VSEPR模型略去 就可以得出分子的 构型。
价层电子对数VSEPR模型分子的空间结构
以CO2、NH4+、NF3为例:
①CO2:中心C原子的价电子为4,配位原子为氧原子,不计算配位原