内容正文:
第二章 分子结构与性质
第二节 分子的空间结构
课时二 价层电子对互斥模型
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学习目标
1、理解价层电子对互斥理论的含义。
2、能用价层电子对互斥模型判断和解释分子或离子的结构。
价层电子对互斥模型
回忆 CO2 、H2O 的空间结构
180°
直线形
105°
V 形
回忆 CH2O、NH3 的空间结构
约120°
平面三角形
107°
三角锥形
小杨老师 15521324728
微信公众号:杨sir化学
4
01
价层电子对互斥模型
1940年,希吉维克和坡维尔在总结实验事实的基础上提出了一种简单的理论模型,用以预测简单分子或离子的立体结构。
这种理论模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,简称VSEPR
01
价层电子对互斥模型
中心原子:对于ABn型分子,B围绕A成键,则A为中心原子,B为中心原子结合的原子,n为中心原子结合的原子数
O=C=O
O
H
H
O=C
H
H
01
价层电子对互斥模型
孤电子对:原子中未形成共价键的价层电子对
成键电子对
孤电子对
价层电子对:分子中的的中心原子与结合的原子之间的σ键电子对和中心原子的孤电子对(多重键只计算σ键电子对)
价层电子对数目= σ键电子对数+中心原子上的孤电子对数
一、价层电子对互斥(VSEPR)模型
分子中的价层电子对,由于相互排斥作用,而趋向于尽可能彼此远离,以减少斥力,分子尽可能采取对称的空间构型,以使分子处于最大可能的稳定状态,即分子的立体结构是由于分子中价层电子对相互排斥的结果
思考:当中心原子上有2对电子对,二者应该处于什么样的位置关系?如果有3对呢?4对呢?
中心原子:对于ABn型分子,B原子围绕A原子成键,称A为中心原子。
气球演示
中心原子上的价层电子对数
3
2
一、价层电子对互斥(VSEPR)模型
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
中心原子价层电子对数 2 3 4
VSEPR
理想模型
直线形 平面三角形 四面体形
中心原子:对于ABn型分子,B原子围绕A原子成键,称A为中心原子。
如何确定分子的形状呢?
1.如果中心原子没有孤电子对,则中心原子结合的原子数等于中心原子的价层电子对数,此时,VESEPR模型即为该分子的真实立体构型
n=2 直线型 n=3 平面三角形 n=4 正四面体
直线形 平面三角形 四面体形
中心原子:对于ABn型分子,B原子围绕A原子成键,称A为中心原子。
如何确定分子的形状呢?
2.如果中心原子有孤电子对,则先求出分子的VSEPR模型,然后再略去孤电子对,得到分子的真实构型
中心原子:对于ABn型分子,B原子围绕A原子成键,称A为中心原子。
如何计算中心原子的价层电子对数?
价层电子对数=中心原子结合的原子数+中心原子上的孤电子对数
分子 中心原子 共价键 σ键数 σ键电子对数
H2O
NH3
CO2
O
O−H
2
2
N
N−H
3
3
C
C=O
2
2
注:多重键只计其中的σ键电子对,不计π键电子对。
σ 键电子对数
如何确定中心原子的孤电子对数?
价层电子对数=中心原子结合的原子数+中心原子上的孤电子对数
方法一:根据电子式直接确定
CH4 NH3 H2O
孤电子对数:
0
1
2
如何计算价层电子对数?
价层电子对数=σ 键电子对数+中心原子上的孤电子对数
方法二:公式计算中心原子上的孤电子对数=
a:中心原子的价电子数
主族元素:
a=最外层电子数
阳离子:
a=中心原子的价层电子数-电荷数
阴离子:
a=中心原子的价层电子数+电荷数
x:与中心原子结合的原子数
b:与中心原子结合的原子最多能接受的电子数
H=1
其他原子=8-该原子的价层电子数
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-
NH4+
中心原子的价电子数
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
-
×
2
=
C
4
2
2
S
6
2
2
C
4+2
3
2
N
5-1
4
1
分子或离子 中心原子上的孤电子对数 σ键电子对数 价层电子对数 VSEPR理想模型 分子结构
CO2