内容正文:
第二章 分子结构与性质
第二节 分子的空间结构
课时2
1.英文:VSEPR模型
2.作用:预测分子的空间结构
3.理论基础:P44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。
4.VSEPR模型的“价层电子对”是指:P44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σ键电子对,不计π键电子对)
三、价层电子对互斥模型
“价层电子对”相互排斥使电子对尽可能的远离,键角最大,使分子能量最低最稳定。
活动
用气球(大小相同)表示价层电子对,把两个气球绑在一起;再把三个气球绑一起;最后绑四个气球,观察他们的空间构型。
直线形
2对
平面三角形
3对
正四面体形
4对
空间构型
价层电子对数
VSEPR模型
156.unknown
157.unknown
158.unknown
价层电子对的数目确定
价层电子对数=σ键电子对数+孤电子对数
(1)σ键电子对数(可从化学式来确定)
中心原子与几个原子成键,就有几个σ键电子对
练一练
2
2
3
4
4
3
2
化学式 BeCl2 SO2 CO32- CH4 NH4+ NH3 H2O
σ键
电子对
σ键电子对(不计π键)
中心原子上的孤电子对
分子的价层电子对
①根据电子式直接确定
1
2
0
0
0
适用于简单、熟悉的分子或离子
(2)孤电子对数
中心原子价层上未用于形成共价键的电子对
②根据公式计算确定
(2)孤电子对数
主族元素
=最外层电子数
阳离子
阴离子
=中心原子的价层电子数-离子的电荷数
=中心原子的价层电子数+︱离子的电荷数︱
H
=1
其他原子
=8-该原子的价层电子数
2
1
P45中心原子的孤电子对数= (a-xb)
练一练
分析下表中分子或离子的孤电子对数
C
4
2
2
S
2
2
6
C
4+2=6
3
2
C
4
4
1
0
N
1
1
3
5
O
6
2
1
2
分子或离子 中心原子 a x b 中心原子上的孤电子对数
CO2
SO2
CO32-
CH4
NH3
H2O
2
1
中心原子上孤电子对数= (a-xb)
价层电子对数=σ键电子对数+孤电子对数
练一练
0
1
0
0
1
2
2
2
3
4
3
2
2
3
3
4
4
4
分子或离子 中心原子
孤电子对数 σ键电子对数 价层电子对数
CO2
SO2
CO32-
CH4
NH3
H2O
价层电子对在中心原子周围按尽可能互相远离的位置排布,使彼此间排斥力最小
直线形
平面三角形
四面体形
[VSEPR模型]价层电子对的相互排斥结果
价层电子对数 2 3 4
电子对的排列方式
VSEPR模型
2
2
3
4
3
2
0
1
0
0
1
2
2
3
3
4
4
4
直线形
平面
三角形
四面体形
P46第4行略去VSEPR模型中的中心原子上的孤电子对,便可得到分子的空间结构。
直线形
V形/角形
平面三角形
正四面体形
三角锥形
V形/角形
VSEPR模型预测分子空间结构
分子或离子 中心原子 VSEPR
模型 VSEPR
模型名称 分子或离子的空间结构 分子或离子的空间结构
名称
孤电子对数 σ键电子对数 价层电子对数
CO2
SO2
CO32-
CH4
NH3
H2O
【总结】VSEPR模型预测分子空间结构
P47VSEPR模型不能用于预测以过渡金属为中心原子的分子!
平面三角形
V形
长知识
特殊分子或离子的空间结构
直线形
直线形
2
(4-1×1-1×3)
÷2=0
2+0=2
2
(6-2×2)÷2=1
2+1=3
分子或离子 σ键电子对数 中心原子上的孤电子对数 中心原子上的价层电子对数 VSEPR模型及其名称 分子或离子的
空间结构名称
HCN
O3
O(O2)
想一想
CH4 、NH3 、H2O的键角分别是109°、107° 、 105°,请解释原因。
109°28′
105°
107°
P47由于孤电子对有较大斥力,含孤电子对的分子的实测键角几乎都小于VSEPR模型的预测值。
且孤电子对越多,键角越小。
P50
无孤电子对
有2对孤电子对
B
D
P50
C
P51
直线形
平面三角形
正四面体形
CO2、HCN
BF3、CH2O
CH4、CCl4
练一练
分析下表中分子或离子的孤电子对数
S
N
C
C
S
1
4
5-1=4
2
2
6
4+2=6
4
6+2=8
3
2
4
2
2
2
0
S
6
3
2
0
N
1
1
3
5
0
分子或离子 中心原子 a x b 中心原子上的孤电子对数
SO2
NH4+
CO32-
CO