价层电子对互斥模型(VSEPR)

vsepr计算公式（原创实用版）目录1.VSEPR 模型的概述2.VSEPR 计算公式的推导3.VSEPR 计算公式的应用实例4.VSEPR 模型的局限性正文一、VSEPR 模型的概述VSEPR（Valence Shell Electron Pair Repulsion）模型，即价层电子对斥力模型，是一种预测分子几何形状的方法。

该模型主要通过计算分子中的电子对之间的斥力，来推测分子的几何构型。

VSEPR 模型适用于预测 ABn 型分子（A 为中心原子，B 为周围原子，n 为周围原子的数量）的构型。

二、VSEPR 计算公式的推导VSEPR 计算公式的推导过程较为复杂，涉及高级数学知识。

在推导过程中，首先需要确定分子中的中心原子 A 的价电子层电子对数，即计算公式中的 n。

接着，需要计算分子中电子对的斥力，并根据斥力大小确定分子的几何构型。

VSEPR 计算公式的具体形式为：斥力 = k * (n^2) / r其中，k 为比例常数，n 为价电子层电子对数，r 为电子对间距离。

三、VSEPR 计算公式的应用实例以水分子（H2O）为例，首先需要确定中心原子 O 的价电子层电子对数。

O 原子的原子序数为 8，其价电子排布为 2s2 2p4，因此，价电子层电子对数 n = (6 - 2) / 2 = 2。

接下来，代入 VSEPR 计算公式，计算 O 原子与两个 H 原子之间的斥力。

由于 H 原子的原子半径较小，可以近似认为电子对间距离 r 为 H 原子的原子半径。

最后，根据计算得到的斥力大小，可以推测出水分子的几何构型为“角形”。

四、VSEPR 模型的局限性虽然 VSEPR 模型在预测分子几何构型方面具有一定的准确性，但它也存在一定的局限性。

首先，VSEPR 模型仅适用于预测 ABn 型分子的构型，对于其他类型的分子，预测结果可能不准确。

其次，VSEPR 模型在计算过程中忽略了电子间的相互作用，因此在实际应用中，预测结果可能与实际情况存在一定差距。

价层电子对互斥模型(VSEPR)VSEPR（Valence Shell Electron Pair Repulsion Model，键轨电子对互斥模型）是一种用于确定分子空间结构的理论模型，可以用来解释分子形状的变化上。

这个理论建立在假设上：由于电子互斥，任何共价键同类原子的极性的键轨上的电子对表现出一种“疏密”状态，使得它们尽可能远地排列在一起以最小化吸引力；而相邻的电子对宁愿排列在不同的基础上，并且它们尽可能多地屏蔽它们相互间的电荷吸引力。

VSEPR模型中，最外层的电子对（valence shell electron pair，即VSEPR）会有所不同，因此分子的形状也会有所不同。

VSEPR模型假定分子围绕中心原子分布，以便形成拗拗结构，从而得出分子的形状。

这种拗拗结构就像一只秤砣，它可以安置一定的负荷，使之得以保持一种拗拗状态，而不会被电荷的影响。

VSEPR模型根据不同的电子对排布数字，以及包含的官能团的形成分子形状的不同，分为四个基本的形状，它们是：平面形，三角锥形，正四面体形和正方体形。

VSEPR模型不仅可以用来确定分子的形状，还可以用来计算分子基态（Ground Electronic State）能量最低的构型。

VSEPR模型广泛应用于许多分析领域，如有机化学、分子物理学和生物化学等。

VSEPR模型还可以帮助计算化学反应的反应能等，这些变量是判断一个反应能否成功的重要依据。

VSEPR模型是一种理论模型，它简化了分子结构的研究，以简化许多大分子结构计算，包括和非值键以及多原子束结合键的结构。

VSEPR模型可以帮助科学家准确地计算出大型分子结构的起因以及判断反应成功率，是一个很重要的分析工具。

价层电子对互斥模型英文:(valence-shell electron-pair repulsion model) (VSEPR)简称: VSEPR概念:VSEPR模型是将共用电子对与孤对电子的概念，与原子轨道的概念相结合，且电子斥力达到最小。

在这个模型中电子对相互排斥，成键电子与孤对电子距离越远越好。

VSEPR模型以最简单的方法形象化了化学变化，也很容易判断物质的空间构型。

简介在1940年，希吉维克（Sidgwick）和坡维尔（Powell）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（R.J,Gillespie）和尼霍尔姆（Nyholm）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（Valence Shell Electron Pair Repulsion）。

价层电子对互斥理论(英文VSEPR)，是一个用来预测单个共价分子形态的化学模型。

理论通过计算中心原子的价层电子数和配位数来预测分子的几何构型，并构建一个合理的路易斯结构式来表示分子中所有键和孤对电子的位置。

同时，也是一种较简便的判断共价分子几何形状的方法，该理论紧紧抓住中心原子价层电子对数目这一关键因素，运用分子的几何构型取决于价层电子对数目这一假设，成功的解释并推测了许多简单分子的几何形状．常见分子构型二氧化硫 4sp3杂化正四面体 0 正四面体甲烷 1 三角锥氨 2V字型水 5sp3d 三角双锥 0 三角双锥 PCl5 1 变形四面体(跷跷板型) TeCl4 2T字型 ClF3 3 直线型I3 6sp3d2 正八面体 0 正八面体六氟化硫 1 四方锥 IF5 2 平面四边形 ICl4 3T字型 4 直线型 7sp3d3五角双锥 0 五角双锥 IF7AXE方法价层电子对互斥理论常用AXE方法计算分子构型。

这种方法也叫ABE，其中A代表中心原子，X或B代表配位原子，E代表孤电子对。

价层电子对互斥理论价层电子对互斥理论（英文：Valence Shell Electron Pair Repulsion (VSEPR)），是一个用来预测单个共价分子形态的化学模型。

理论通过计算中心原子的价层电子数和配位数来预测分子的几何构型，并构建一个合理的路易斯结构式来表示分子中所有键和孤对电子的位置。

理论基础价层电子对互斥理论的基础是，分子或离子的几何构型主要决定于与中心原子相关的电子对之间的排斥作用。

该电子对既可以是成键的，也可以是没有成键的（叫做孤对电子）。

只有中心原子的价层电子才能够对分子的形状产生有意义的影响。

分子中电子对间的排斥的三种情况为：∙孤对电子间的排斥（孤-孤排斥）；∙孤对电子和成键电子对之间的排斥（孤-成排斥）；∙成键电子对之间的排斥（成-成排斥）。

分子会尽力避免这些排斥来保持稳定。

当排斥不能避免时，整个分子倾向于形成排斥最弱的结构（与理想形状有最小差异的方式）。

孤对电子间的排斥被认为大于孤对电子和成键电子对之间的排斥，后者又大于成键电子对之间的排斥。

因此，分子更倾向于最弱的成-成排斥。

配体较多的分子中，电子对间甚至无法保持90°的夹角，因此它们的电子对更倾向于分布在多个平面上。

下面是价层电子对互斥理论预测的分子形状表。

电子对数没有孤电子对（基本形状）1个孤电子对 2个孤电子对3个孤电子对2直线型3平面三角形型角型4四面体型三角锥型角型5三角双锥型变形四面体型T字型直线型6八面体型四角锥型平面四方形型7五角双锥型五角锥型8四方反棱柱型分子类型分子形状中心原子价电子对的排布方式†分子的几何构型‡实例AX1En双原子分子（直线型）HF、O2AX2E直线型BeCl2、HgCl2、CO2AX2E1角型NO2−、SO2、O3AX2E2角型H2O、OF2AX2E3直线型XeF2、I3−AX3E平面三角形型BF3、CO32−、NO3−、SO3AX3E1三角锥型NH3、PCl3AX3E2T字型ClF3、BrF3AX4E四面体型CH4、PO43−、SO42−、ClO4−AX4E1变形四面体型SF4AX4E2平面四方形型XeF4AX5E三角双锥型PCl5AX5E1四角锥型ClF5、BrF5AX6E八面体型SF6AX6E1五角锥型XeOF5−、IOF52−[1]AX7E五角双锥型IF7AX8E四方反棱柱型XeF2−8†孤电子对以淡黄色球体表示。

浅谈对价层电子对互斥（VSEPR）理论计算方法摘要：价层电子对互斥模型是将共用电子对与孤对电子的概念，与原子轨道的概念相结合，且电子斥力达到最小VSEPR模型以最简单的方法形象化了化学变化，也很容易判断物质的空间构型、判定中心原子的杂化方式以及ABm型分子的极性。

关键词：价层电子对互斥理论；分子（或离子）的空间构型中图分类号：G652.2 文献标识码：A 文章编号：ISSN1672-6715 （2018）02-0043-01自从新疆2008年9月实施高中课改，选修三课本《物质结构与性质》这本书列入了中学学习的内容。

VSEPR理论是选修三课本中分析分子立体构型的重要理论，课标中对这块内容的要求是认识共价分子结构的多样性和复杂性，能根据有关理论判断简单分子或离子的构型，这个相关理论中其中重要理论之一是VSEPR理论，我浅谈下我在教学中使用了两种计算方法计算价层电子对，一种是课本上讲解的方法，还有一种方法就是我重点讲解的。

我校是普通中学，学生学情状况：1）学习兴趣普遍偏低,感兴趣的不到一半,多数认为自己的学习是为应付考试的;2）学生学习主动性不够，特别是对于计算一部分学生嗤之以鼻，总认为很简单，但是真正去解答问题时总是出错，比如计算价层电子对，应该是孤电子对数与σ键电子对数之和，可是实际计算过程中不是忘了加σ键电子对数就是价层电子对数计算不对。

所以多讲解一些学习方法很重要，可以使他们自行选择适合的或者用一种方法检验另一种方法解答结果是否正确。

VSEPR理论在解释常见分子（或离子）的空间构型及快速推断中心原子的杂化方式等方面有着极大的优势。

但是，对于初学者来说，该理论相对较难掌握，因而容易产生困惑和误解。

该理论的核心内容为，在分子中，中心原子价层电子对（包括成键σ键电子对和未成键的孤对电子对）之间由于存在排斥力，将使分子的几何构型总是采取电子对相互排斥最小的那种构型，以使彼此之间斥力最小，分子体系能量最低,最稳定。

价层电子对互斥模型（VSEPR）1.理解价层电子对互斥理论的含义。

2.能根据价层电子对互斥理论判断简单分子或离子的空间结构。

一、价层电子对互斥模型1.应用：预测分子的空间结构2.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。

(1)当中心原子的价电子全部参与成键时，为使价电子斥力最小，就要求尽可能采取对称结构。

(2)当中心原子的价电子部分参与成键时，未参与成键的孤电子对与成键电子对之间及孤电子对之间、成键电子对之间的斥力不同，从而影响分子的空间结构。

(3)电子对之间的夹角越大，相互之间的斥力越小。

(4)成键电子对之间斥力由大到小的顺序：三键-三键>三键-双键>双键-双键>双键-单键>单键-单键。

(5)含孤电子对的斥力由大到小的顺序：孤电子对-孤电子对>孤电子对-单键>单键-单键。

二、中心原子上的价层电子对数的计算方法1.方法I ：中心原子上的价层电子对数=σ键电子对数+中心原子上的孤电子对数(1)σ键电子对数的确定：由化学式确定(2)中心原子上的孤电子对数的确定：中心原子上的孤电子对数=)21xb a （公式中各字母的含义：a中心原子的价层电子数主族元素=最外层电子数阳离子=中心原子的价层电子数-︱离子的电荷数︱阴离子=中心原子的价层电子数+︱离子的电荷数︱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【特别说明】VSEPR 的“价层电子对”是指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。

多重键只计其中的σ键电子对，不计π键电子对。

2.方法II ：说明：（1）中心原子配位的原子总数是指与中心原子直接结合的原子个数，氧族元素原子作配位原子时，不计算配位原子个数。

（2）粒子的电荷数是离子所带电荷数，阳离子用“-”，阴离子用“+”。

（3）计算结果为中心原子的价层电子对数，根据中心原子的价层电子对数可以确定价层电子对互斥模型。