价层电子对互斥：分子的立体结构

第二节分子的立体结构1复习回顾共价键σ键π键键参数键能键长键角衡量化学键稳定性描述分子的立体结构的重要因素成键方式“头碰头”,呈轴对称成键方式“肩并肩”,呈镜像对称2一、形形色色的分子O2HClH2OCO23C2H2CH2OCOCl2NH3P44CH4CH3CH2OHCH3COOHC6H6C8H8CH3OH5C60C20C40C7067思考：同为三原子分子，CO2和H2O分子的空间结构却不同，什么原因？同为四原子分子，CH2O与NH3分子的的空间结构也不同，什么原因？8(VSEPRmodels)二、价层电子对互斥模型一类是中心原子上的价电子都用于形成共价键，如CO2、CH2O、CH4等分子中的碳原子，它们的立体结构可用中心原子周围的原子数n来预测，概括如下：

ABn

立体结构范例

n=2直线形CO2n=3平面三角形CH2On=4正四面体形CH49分子CO2CH2OCH4电子式结构式中心原子有无孤对电子空间结构OCO:::::::::::HCH:HHO=C=OH-C-H=OH-C-H--HH无无无直线形平面三角形正四面体::

HCH:O:::10另一类是中心原子上有孤对电子(未用于形成共价键的电子对)的分子，如H2O和NH3，中心原子上的孤对电子也要占据中心原子周围的空间，并参与互相排斥。例如，H2O和NH3的中心原子分别有2对和l对孤对电子，跟中心原子周围的σ键加起来都是4，它们相互排斥，形成四面体，因而H2O分子呈V形，NH3分子呈三角锥形。11价层电子对互斥理论(深入探究)要点：⑴分子或离子的空间构型决定了中心原子周围的价层电子数。⑶通常采取对称结构。⑵价层电子对尽可能彼此远离，使它们之间的斥力最小。121°中心价层电子的总数和对数

a)中心原子价层电子总数等于中心A的价电子数

加上配体B在成键过程中提供的电子数。如CCl

44+1

4=82.推断分子或离子空间构型的步骤：（1）确定中心原子价层电子对数价层电子对数=(中心原子价电子数+配位原子提供的电子数-离子电荷代数值)/213

c)处理离子时，要加减与离子价数相当的电子，如PO43－5+0

4+3=8，NH4＋

5+1

4－1=8。

b)氧族元素的原子做中心时，价电子数为6。如H2O或H2S。

做配体时，提供电子数为0。如在CO2中。

d)总数除以2，得电子对的对数。总数为奇数时，商进位。例如总数为9，则对数为5。14例：价电子数价电子对数NH4+N=5+4-1=8CCl4N=8NO2N=5ICl2-N=10OCl2N=8PO43-N=5+3=844435415(2)

ABn

型分子的几何构型取决于中心A的价层中电子对的排斥作用,分子的构型总是采取电子对排斥力平衡的形式。根据中心原子价层电子对数，找到相应电子对的排布，这种排布方式可使电子对之间的斥力最小。电子对数23456电子对排布直线平面三角四面体三角双锥八面体162°电子对数和电子对空间构型的关系电子对相互排斥，在空间达到平衡取向。2对电子直线形173对电子正三角形只有一种角度，120°。

只有一种角度，109°28′。

5对电子三角双锥••A••••4对电子正四面体A••••••••18

6对电子正八面体1920

3°分子构型与电子对空间构型的关系若配体的个数n和电子对数m相一致，则分子构型和电子对空间构型一致。这时，各电子对均为成键电子对。当配体数n小于电子对数m时，一部分电子对属于成键电对，其数目等于n，另一部分电子对成为孤电子对，其数目等于m－n。确定出孤对电子的位置，分子构型才能确定。21电子对数配体数孤电子对数电子对构型分子构型

(m)(n)(m－n)

321

三角形“V”字形

ABB••••A••••

431正四面体三角锥ABBB••A••••••••

422

正四面体“V”字形

A••••••••ABB••••22对于分子中有双键、叁键等多重键时，使用价层电子对理论判断其分子构型时，双键的两对电子和叁键的三对电子只能作为一对电子来处理。或者说在确定中心原子的价电子层电子对总数时，不包括π键电子。23中心原子代表物中心原子结合的原子数分子类型空间构型无孤对电子CO22AB2CH2O3AB3CH44AB4有孤对电子H2O2AB2NH33AB3直线形平面三角形正四面体V形三角锥