内容正文:
第二节 分子的空间结构
第2课时 价层电子对互斥模型
知识回顾
O
H
H
中心原子
配原子
成键电子对
孤电子对
孤电子对:未用于形成共价键的电子对
请写出水的电子式?
N
H
H
H
B
F
F
F
O
H
H
C
O
O
CO2 和 H2O同为三原子分子,为什么分子的空间结构却不同?
NH3与 BF3同为四原子分子,为什么分子的的空间结构也不同?
为了探究其原因,发展了许多结构理论。有一种十分简单的理论叫做价层电子对互斥理论,这种简单的理论可以用来预测分子的空间结构。
价层电子对互斥理论 (VSEPR model)
——预测分子(离子)的空间结构
基本内容: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”相互排斥的结果。
价层电子对种类
中心原子上的孤电子对
σ键电子对
价层电子对之间相互排斥,为减小斥力,电子对相互之间尽可能远离,以使分子体系能量最低。
推断分子或离子的空间构型的具体步骤
对于ABn型分子(A为中心原子,B为配位原子,
n为中心原子结合的原子数)
第一步:计算中心原子价层电子对(VSEPR)数目
σ键电子对数可由化学式确定
分子 中心原子 共价键 键数 σ键电子对数
H2O O O-H 2
NH3 N N-H 3
CO2 C C=O 2
2
3
2
σ键电子对数 = 中心原子结合的原子数 = n
多重键只计其中的σ键电子对,不计π电子对。
1、CO2中C的σ键电子对数是______;
2、SO3中S的σ键电子对数是______;
3、H3O+中O的σ键电子对数是______;
4、NH4+ 中N的σ键电子对数是________。
2
3
3
4
中心原子上的孤电子对数 = 1/2(a-xb)
a为中心原子的价电子数;
x为与中心原子结合的原子数;
b为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-该原子的价电子数)
分子 中心原子 a x b 孤电子对数 价层电子对
H2O
SO2
CH4
O
6
2
1
2
4
S
C
6
2
2
1
3
4
4
1
0
4
阳离子:a = 中心原子的价电子数 - 离子所带电荷数
阴离子:a = 中心原子的价电子数 + 离子所带电荷数
离子 中心原子 a x b 孤电
子对数 价层
电子对
NH4+
CO32-
SO32-
N
5-1=4
4
1
0
C
S
4+2=6
3
2
0
6+2=8
3
2
1
4
3
4
板书
价层电子对互斥模型
内容
计算(ABn)
中心原子价层电子对数 =
σ键电子对数 + 中心原子上的孤电子对数
σ键电子对数 = 中心原子结合的原子数 = n
中心原子上的孤电子对数 = 1/2(a-xb)
a为中心原子
的价电子数
x为与中心原子结合的原子数=n
b为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-该原子的价电子数)
主族元素:a=最外层电子数
阳离子:a=价电子数-离子所带电荷数
阴离子:a=价电子数+离子所带电荷数
【思考与讨论】
1、以S和P为例,说明如何根据主族元素在周期表上的位置确定它
的价电子数?
2、以N和Cl为例,说明如何根据主族元素在周期表上的位置确定它
最多能接受的电子数?
主族元素的价电子数 = 最外层电子数 = 族序数
主族元素的原子最多能接受的电子数为:
“8-该原子价电子数”
H为1
第二步:确定价层电子对(VSEPR)模型
分子中的价层电子对总是尽可能地互斥,均匀地分布在中心原子周围,因此,价层电子对的数目决定了一个分子或离子中的价层电子对在空间的分布。
A
两对电子对在空间有以下几种排布方式:
A
A
A
你认为哪种排布方式稳定?
直线形
A
三对电子对在空间如何排布最稳定?
平面三角形
A
四对电子对在空间如何排布最稳定?
正四面体
第二步:确定价层电子对(VSEPR)模型
价层电
子对数目 2 3 4 5 6
VSEPR模型名称
直线形
平面
三角形
正四
面体
三角
双锥
正八
面体
VSEPR模型:
只有一种角度,120°。
只有一种角度,109°28′。
5 对电子