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2课时 价电子对互斥模型
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PART 01
价电子对互斥模型
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思考:为什么CH4的空间结构是正四面体形而不是正方形?
中心原子C价层上有4对电子对,电子对带负电荷,彼此之间相互排斥,因此键与键之间会尽可能远离,从而达到稳定结构。
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价电子对互斥模型
一、价电子对互斥(VSEPR)模型
1.含义
分子的空间结构是中心原子的“价层电子对”相互排斥的结果。
价层
电子对
互相排斥
尽可能远离
能量最低
最稳定
价层电子对: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。
中心原子价层未参与成键的电子对
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价电子对互斥模型
一、价电子对互斥(VSEPR)模型
2.价层电子对数与VSEPR模型
中心原子价层电子对数 2 3 4
VSEPR
模型
直线形
平面三角形
四面体形
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价电子对互斥模型
二、预测分子的空间结构
1.VSEPR模型与分子的空间结构
化学式 电子式 价层电子数 VSEPR模型 分子空间结构
CH4
NH3
H2O
NH3有1对孤电子对,H2O有2对孤电子对,孤电子对是未成键电子对,没有与其他原子形成化学键,分子的空间结构需要略去孤电子对。
4
4
4
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价电子对互斥模型
二、预测分子的空间结构
1.VSEPR模型与分子的空间结构
中心原子无孤电子对的分子:VSEPR模型就是其分子的空间结构。
中心原子有孤电子对的分子:先判断VSEPR模型,后略去孤电子对,便可得到分子的空间结构。
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价电子对互斥模型
二、预测分子的空间结构
1.VSEPR模型与分子的空间结构
预测分子空间结构的步骤:
①确定中心原子的价层电子对数
②判断VSEPR模型
③略去孤电子对,得出分子的空间结构
那么,中心原子的价层电子对数该如何确定呢?
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分子 中心原子 共价键 σ键数 σ键电子对数
H2O
NH3
CO2
C C=O 2 2
N N-H 3 3
O O-H 2 2
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价电子对互斥模型
二、预测分子的空间结构
2.中心原子价层电子对数的确定
价层电子对数=σ 键电子对数+孤电子对数
①确定σ 键电子对数
σ 键电子对数=中心原子结合的原子数(周围原子数)
注:多重键只计其中的σ键电子对,不计π键电子对。
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价电子对互斥模型
二、预测分子的空间结构
2.中心原子价层电子对数的确定
价层电子对数=σ 键电子对数+孤电子对数
②确定孤电子对数
方法一:对于比较简单的分子,可以通过电子式确定孤电子对数
孤电子对数: 0 1 2
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价电子对互斥模型
二、预测分子的空间结构
2.中心原子价层电子对数的确定
价层电子对数=σ 键电子对数+孤电子对数
②确定孤电子对数
方法二:对于比较复杂的分子,可以通过公式计算:
中心原子的价层电子数,主族元素等于最外层电子数
与中心原子结合的原子数
与中心原子结合的原子最多能接受的电子数(H为1,其他原子=8-该原子的价层电子数)
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价电子对互斥模型
二、预测分子的空间结构
2.中心原子价层电子对数的确定
价层电子对数=σ 键电子对数+孤电子对数
②确定孤电子对数
分子 中心原子 a x b 中心原子上的孤电子对数
CO2
SO2
OF2
C 4 2 2 0
S 6 2 2 1
O 6 2 1 2
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价电子对互斥模型
二、预测分子的空间结构
分子 中心
原子 σ键电子对数 孤电子对数 价层电子对数 VSEPR模型 分子空间
结构
CO2
SO2
SO3
OF2
NCl3
SiH4
O3
C 2 ×(4-2×2)=0 2 直线形 直线形
S 2 ×(6-2×2)=1 3 平面三角形 V形
S 3 ×(6-3×2)=0 3 平面三角形 平面三角形
O 2 ×(6-2×1)=2 4 四面体形 V形
N 3 ×(5-3×1)=1 4 四面体形 三角锥形
Si 4 ×(4-4×1)=0 4 正四面体形 正四面体形
O 2 ×(6-2×2)=1 3 平面三角形 V形
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价电子对互斥模型
三、离子的VSEPR模型和空间结构的判断
离子的VSEPR模型和空间结构的确定方法与分子的基本相同,但在计算孤电子对数时,要注意中心原子的价层电子数(a)的变化。
对于阳离子,a=中心原子的价电子数-离子的电荷数
对于阴离子,a=中心原子的价电子数+离子的电荷数
如SO42-,a=6+2=8
NH4+,a=5-1=4
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价电子对互斥模型
三、