分子空间构型汇总

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一些典型分子的空间构型

3、价层电子对互斥理论
(1)理论要点：
对ABm型分子或离子，中心原子A价层电子对（包括成键电子对和孤对电子）之间存在排斥力，将使分子中的原子处于尽可能远的相对位置上，以使各原子之间斥力最小，分子体系能量最低。
精选ppt
5
(2)模型：
电子对数
目与立体 2
结构
3
4
5
精选ppt
6
6
一个分子或离子中的价层电子对在空间的分布（即含孤对电子的VSEPR模型）
120°
109028’
空间构型实例
直线
BeCl2
平面三角形 BF3
四面体形
CH4
精选ppt
3
2．苯分子的空间结构
杂化轨道理论解释苯分子的结构：
C为SP2杂化 C-C (sp2-sp2 ) ; C-H (sp2-s ) 所有原子（12个）处于同一平面分子中6个碳原子未杂化的2P轨道上的未成对电子重叠结果形成了一个闭合的、环状的大π键形成的π电子云像两个连续的面包圈，一个位于平面上面，一个位于平面下面，经能量精选计pp算t ，这是一个很稳定的体系。4
型
分子的立体结构模型
直线形
分子的空间构型
直线形
H2O
22
4
四面体
Ｖ形
NH3
314四面体 Nhomakorabea三角锥形
CH2O CH4
30 40
3
平面三角形
4
精选ppt
正四面体
平面三角形
正四面体
13
第2节共价键与分子的空间构型
第2课时
精选ppt
1
【学习目标】：
1.知道常见分子苯的空间构型； 2.了解价电子对互斥理论的基

常见分子、离子的立体构型

直线型：CO 2、C 2H 2、HCN 、BeCl 2、HgCl 2等平面三角形：包括v 型（BF 3、BCl 3、SO 3、CH 2O 、CO 32-等）、平面三角形（SO 2等）；常见分子离子的立体构型编号分子或离子电子式中心原子 axb中心原子上的孤电子对数 δ键电子对数价层电子对数VSEPR模型VSEPR 模型名称分子或离子立体构型分子或离子立体构型名称杂化轨道数杂化轨道类型实例1CO 2C 4 2 2 0 2 2直线型直线型0+2Sp2SO 3S 6 3 2 0 3 3平面三角形平面三角形 0+3 Sp23CH 2OC 4 3 4/333平面三角形平面三角形0+3Sp24CO 32-C 4+2=6 3 2 0 3 3平面三角形平面三角形 0+3 Sp25SO 2S 6 2 2 1 2 3平面三角形V 型1+2Sp26H 2OO 6 1 2 2 2 4四面体V 型2+2Sp37NH 3N 5 3 1 1 3 4四面体三角锥形1+3Sp38H 3O +O 6-1=5 3 1 1 3 4四面体三角锥形1+3Sp39CH 4C 4 4 1 0 4 4正四面体正四面体0+4Sp3OO Sp 杂化：得到的为直线型；Sp2杂化：得到的为平面三角形；10NH4+N5-1=441044正四面体正四面体0+4Sp3价层电子对=中心原子的孤电子对+δ键电子对数1、中心原子的孤电子对=1/2（a-xb）a：为中心原子的价电子数（原子：价电子数=原子最外层电子书；阳离子：中心原子的价电子数-离子的电荷数；阴离子：中心原子的价电子数+离子的电荷数）。

分子的空间构型2

• n=
2
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2
等电子原理
• 1、定义：具有相同价电子数（指全部电子总数或价电子总数）和相同原子数的分子或离子具有相同的结构特征。
• 2、利用等电子原理可以判断一些简单分子或离子的构型，在制造新材料等方面也有重要应用。
• 3、常见的等电子体:①SiCl4 SiO44- SO42② CO2 N2O BeCl2
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3
极性分子和非极性分子
• 正电荷重心和负电荷重心是否重合 • 双原子分子的极性取决于键的极性 • 多原子分子的极性取决于分子的空间构型
◆空间构型对称的是： ⒈AB2型分子：直线型（CO2 CS2 BeCl2） ⒉AB3型分子：平面正三角形（BF3 SO3） ⒊AB4型分子：正四面体结构（CCl4 CH4 SiCl4） ⒋其他的对称结构：苯分子、乙烯、白磷等
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BeCl2 C2H2 直线型 180°
BF3 NO3平面正三角型 120°
CCl4 CH4 SiCl4 正四面体 109°28′
1
确定分子构型的简易方法
• 1、ABm型分子（A是中心原子，B是配位原子） n是价电子对数（成键电子对和孤电子对）
• 2、公式
中心原子的价电子4/9
5
感谢您的阅读收藏，谢谢！
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6
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4
◆空间结构不对称的是： ⒈AB2型分子：V形或角形（H2O H2S SO2） ⒉AB3型分子：三角锥形（NH3 PCl3 PH3） ⒊AB4型分子：不对称的四面体（CH3Cl CH2Cl2） ⒋注意：H2O2 CH2Cl2 等并不是对称结构。
对于ABm型分子中心原子的化合价的绝对值等于它的族序数，那么它是非极性分子。

分子立体构型、结构与种类

CH3OH
资料卡片：形形色色的分子 C60
C20
C40 分子的立体构型、结构和种类
C70
分子的立体构型、结构和种类
分子的立体构型、结构和种类
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？
分子的立体构型、结构和种类
直线形 V形
二、价层电子对互斥理论（VSEPR）－预测分子的立体结构
价层电子对数
2
3
4
VSEPR模型
直线形平面三角形
四面体形
5
三角双锥形
6
正八面体形
分子的立体构型、结构和种类
n
2
3
4
价
电
直线平面三正四面体
子对
180 角形 109°28′
0
1200
空
间
M
构
M
M
型
分子的立体构型、结构和种类
（1）如果中心原子无孤电子对，则分子立体
构型与VSEPR模型相同
ABn（n为B原子数）分子立体构价层电子对数型（VSEPR同）
三氟化硼、碳酸根离子、硫酸根离子、硝酸根离子、甲烷、铵根离子、五氯化磷、六氟化硫
分子的立体构型、结构和种类
4.价层电子对互斥模型（VSEPR模型）基本要点
分子（或离子）的中心原子周围的价电子对的几何构型，主要取决于价电子对数，价电子对尽量远离，使它们之间斥力最小。
分子的立体构型、结构和种类
2p
sp
两个sp杂化轨道
分子的立体构型、结构和种类
sp杂化轨道的形成过程
z
z
180°
z
z
y
y

分子空间构型

直线形平面三角形
四面体
三角双锥八面体
PCl5
SF 6
②LP≠0 ：分子的空间构型不同于电子对的空间构型。电子对的分子的例 VP LP
空间构型空间构型
3
1 1
2
平面三角形四面体四面体八面体
V形三角锥 V形四方锥
SnCl2 NH3 H 2O IF5
4
6
1
2
八面体
平面正方形
XeF4
电子式
:O::C::O: H : O : H
O=C=O
H : N :H H H-N-H H -
:
:
H : C :H
结构式
O
H-O-H
H-C-H
H H : C :H H H H-C-H H : : - -
O: :
: :
: :
:
:
=
中心原子有无孤对电子
空间结构
无直线形
有 V形
有三角锥形
无
无
平面正三角形四面体
4 4 4 4
直线形 V形 V型平面三角形三角锥形正四面体四面体正四面体正四面体
SO42－
等电子体原理
具有相同的通式——ABm，而且价电子总数相等的
分子或离子具有相同的结构特征,这个原理称为“等电子体原理”。这里的“结构特征”的概念既包括分子的立体结构，又包括化学键的类型，但键角并不一定相等，除非键角为180或90等特定的角度。
价层电子对互斥理论:
分子的价电子对（包括成键电子对和孤电子对）由于相互排斥作用,而趋向尽可能采取对称的空间构型。
价层电子对互斥理论
基本要点： •分子或离子的空间构型与中心原子的价层电子对数目有关。价层电子对=成键电子对+孤对电子对 (VP) (BP) (LP) •价层电子对尽可能远离,以使斥力最小。

化学物质的空间构型

化学物质的空间构型在化学领域中，物质的空间构型是指分子中原子的排列方式和相互之间的空间关系。

了解和研究化学物质的空间构型对于理解分子性质、反应机理以及药物合成等方面具有重要意义。

本文将介绍几种常见的化学物质的空间构型及其相关概念。

一、线性构型线性构型是指分子中的原子沿着一条直线排列的方式。

典型的例子是氮气（N2）分子。

在氮气分子中，两个氮原子通过三重键连接，并且在同一条直线上排列。

除了氮气，一些其他的双原子分子，如氧气（O2）和碘气（I2）等，也具有线性构型。

二、平面构型平面构型是指分子中的原子排列在同一个平面内。

一个典型的例子是二氧化碳（CO2）分子。

在二氧化碳中，一个碳原子与两个氧原子通过双键连接，三个原子排列在一个平面上。

此外，苯分子（C6H6）也具有平面构型。

三、三角锥构型三角锥构型是指四个原子通过共享键排列成三角锥形状。

一个典型的例子是氨（NH3）分子。

在氨分子中，一个氮原子与三个氢原子通过共价键连接，氢原子排列在氮原子的周围形成三角锥形状。

四、四面体构型四面体构型是指五个原子通过共享键排列成四面体形状。

一个典型的例子是甲烷（CH4）分子。

在甲烷中，一个碳原子与四个氢原子通过共价键连接，氢原子均匀分布在碳原子的周围，形成一个四面体。

五、八面体构型八面体构型是指六个原子通过共享键排列成八面体形状。

一个典型的例子是硫酸（H2SO4）分子。

在硫酸中，一个硫原子与四个氧原子和两个氢原子通过共价键连接，形成一个八面体。

值得注意的是，以上所介绍的仅仅是化学物质的一些常见空间构型。

实际上，由于原子之间的各种相互作用，化学物质的空间构型有时会变得复杂和多样化。

通过实验技术，如X射线衍射和核磁共振，可以精确确定并确定化学物质的空间构型。

总结起来，化学物质的空间构型对于理解分子结构和性质具有重要作用。

通过研究和掌握不同构型的特点和性质，我们可以更好地理解化学反应的本质，并为药物合成和材料设计等领域的研究提供指导。

常见分子构型及杂化方式

常见分子构型及杂化方式常见分子构型及杂化方式分子或离子配位原子数孤电子对数杂化方式VSEPR模型名称立体构型H2O 2 2 SP3 正四面体V形NH2－ 2 2 SP3 正四面体V形NH3 3 1 SP3 正四面体三角锥形H3O+ 3 1 SP3 正四面体三角锥形CH4 4 0 SP3 正四面体正四面体形NH4+ 4 0 SP3 正四面体正四面体形SiCl4 4 0 SP3 正四面体正四面体形SO32- 3 1 SP3 正四面体三角锥形SO42－ 4 0 SP3 正四面体正四面体形PO43－ 4 0 SP3 正四面体正四面体形CHCl3 4 0 SP3 正四面体四面体形SO2 2 1 SP2 平面三角形V形BF3 3 0 SP2 平面三角形平面三角形SO3 3 0 SP2 平面三角形平面三角形CO32－ 3 0 SP2 平面三角形平面三角形NO3－ 3 0 SP2 平面三角形平面三角形NO2－ 2 1 SP2 平面三角形V形CO2 2 0 SP 直线形直线形BeCl2 2 0 SP 直线形直线形HCN 2 0 SP 直线形直线形ABn型分子空间构型快速判断方法：1. n=2时，中心原子无孤对电子的是直线形，中心原子有孤对电子为V形，如CO2直线形，H2O为V形。

2. n=3时，中心原子无孤对电子的为平面三角形，有孤对电子的为三角锥形。

BF3为平面三角形，H3O+三角锥形。

3. n=4时，为正四面体。

中心原子价电子对数成键电子对数中心原子孤电子对数微粒空间构型实例2 2 0 CO2,BeCl2,HgCl2 33 0 BF3,SO32 1 SnCl2,SO2,O34 4 0 CH4,NH4+ 3 1 NH3,PCl3 2 2 H2O,OF2,ClO25 5 0 PCl5 4 1 SF4 3 2 BrF32 3 XeF2,I3-6 6 0 SF65 1 IF5,XeOF4 4 2 XeF4。

三维化学-简单分子的空间结构

高中化学竞赛辅导专题讲座——三维化学第六节简单分子的空间结构在前面几节，我们学习了几种常见的空间模型，本节将着重探讨简单分子的空间构型。

这里会涉及不少杂化理论、价层电子互斥理论、离域π键和等电子体原理，本节不着重探讨，请大家参考有关竞赛和大学参考书，或是《高中化学竞赛辅导习题集——三维化学》选编的某些内容。

下表是通过杂第 1 页共 5 页【讨论】给出一个分子或离子，我们一般先找出中心原子，确定它的成键电子对数和孤电子对数，判断杂化类型和电子对构型，再判断分子或离子的构型。

由于等电子体具有类似的空间结构，我们也可以据此判断复杂的分子或离子的空间构型。

我们结合以下例题具体讨论。

【例题1】磷的氯化物有PCl3和PCl5，氮的氯化物只有NCl3，为什么没有NCl5？白磷在过量氯气（其分子有三种不同的相对分子质量）中燃烧时，其产物共有几种不同分子。

①【分析】PCl5中心原子P有3d轨道，能与3s、3p轨道一起参与杂化，杂化类型为sp3d，构型为三角双锥。

第二问是通过同位素来考察三角双锥的空间构型：“三角”是一个正三角形的三个顶点，等价的三个点；“双锥”是对称的两个锥顶。

P35Cl5的37Cl的一取代物可在角上和锥顶上2种情况；37Cl 的二取代物可在两个角上、两个锥顶上和一个角一个锥顶上3种情况；利用对称性，三取代物、四取代物与二取代物、一取代物是相同的。

共计有(1＋2＋3)×2＝12种。

【解答】N原子最外层无d轨道，不能发生sp3d杂化，故无NCl5。

12种。

【练习1】PCl5是一种白色固体，加热到160℃不经过液态阶段就变成蒸气，测得180℃下的蒸气密度（折合成标准状况）为9.3g/L，极性为零，P－Cl键长为204pm和211pm两种。

继续加热到250℃时测得压力为计算值的两倍。

PCl5在加压下于148℃液化，形成一种能导电的熔体，测得P－Cl的键长为198pm和206pm两种。

（P、Cl相对原子质量为31.0、35.5）回答如下问题：①180℃下，PCl5蒸气中存在什么分子？为什么？写出分子式，画出立体结构。

分子的空间构型

SP3杂化
由1个s轨道和3个p轨道混杂并重新组合成4个能量与形状完全相同的轨道。由于每个轨道中都含有1/4 的s轨道成分和3/4的p轨道成分，因此我们把这种轨道称之为 sp3杂化轨道。
为了四个杂化轨道在空间尽可能远离,使轨道间的排斥最小,四个杂化轨道的伸展方向分别指向正四面体的四个顶点.
种轨道称之为sp2杂化轨道。
sp2杂化轨道的形成和空间取向示意图
sp2杂化轨道的形成和特点：
由1个s轨道与2个p轨道组合成3个sp2 杂化轨
道的过程称为sp2 杂化。每个sp2 杂化轨道中含有1/3 的s轨道成分和2/3的p轨道成分。
为使轨道间的排斥能最小，3个sp2杂化轨道呈正三角形分布，夹角为1200。当3个sp2杂化轨道分别与其他3个相同原子的轨道重叠成键后，就会形成平面三角形构型的分子。
SP 2 2 180° 直线形 BeCl2 CO2 HgCl2 [Ag(NH3)2]+
SP2 3 3 120° 平面三角形 BF3 COCl2 NO3— CO32—
SP3 4 4 109.5° 四面体 CH4 CCl4 CHCl3 PO43— 三角双锥 PCl5 八面体 SF6
价电子对数目杂化类型理想几何构型
注：在化合物中以等电子观点看：O－和F、Cl、NH2相当，O和CH2、NH相当。则：
NO2 NOCl NO3 NO2 Cl
1个O 换成 1个Cl
-
1个O 换成1个Cl
-
CO3 COCl2
CH 3CH 2 CH 3 CH 3OCH 3
第一单元
分子构型与物质的性质
一分子的空间构型
分子的空间构型三原子分子的空间构型有直线型和V型两种.如 CO2分子为直线型,而水的空间构型为V型,键角为 104.5°

《分子的空间构型》PPT课件

2、下列各组分子中,都属于含有
极性键的非极性分子的是( C ) 3 A CH4和Br2 B NH3和H2O
4 C C2H4和CO2 D H2S和
C2H2
3 、下列分子中:SO2、SiF4、H2S、 H分2子O2的、NSiHF34、、BPFC3l3，、属BF于3，极属性于分非子极的性有
SO2、H2S、H2O2、NH3、PCl3
[探究一] 用毛皮摩擦的玻璃棒靠近 CCl4液流，观察现象
[探究二] 用上述橡胶棒靠近水流，观察现象
编辑ppt
7
二、分子的极性
[问题组一]
1.水分子中氧原子和氢原子得电子能力相比哪个强，为什么？
2.哪个原子带负电荷，哪个原子带正电荷？
3.正电荷的重心和负电荷的重心分别在空间的哪个位置，是否重叠？
分子极性
X2Y型 CO2
SO2
极性键
非极性分子
直线型
极性键角形
极性分子
类型实例
结构
XY3型 BF3
NH3
键的极性分子极性
极性键
非极性分子
平面三角形
极性键
极性分子
三角锥形
判断非极性分子和极性分子子 HCl，CO，NO 非极性键→非极性分子 H2，O2，N2
多原子分子
4.四氯化碳和水的空间结构有什么区别？
5.为什么水分子有正负极而四氯化碳不存在？
水和四氯化碳
编辑ppt
10
二、非极性分子和极性分子
(一) 非极性分子：整个分子的电荷分布均匀的、正负电荷重心重合的分子是非极性分子。如： H2、Cl2、N2、 O2等。
二、非极性分子和极性分子
(二) 极性分子：整个分子中电荷分布不均匀、正负电荷重心不重合的分子叫做极性分子。如：HCl、H2O、NH3等。

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具有相同的通式——ABm，而且价电子总数相等的分子或离子具有相同的结构特征,这个原理称为“等电子体原理”。这里的“结构特征”的概念既包括分子的立体结构，又包括化学键的类型，但键角并不一定相等，除非键角为180或90等特定的角度。
（1）CO2、CNS–、NO2+、N3–具有相同的通式—AX2，价电子总数16，具有相同的结构—直线型分子，中心原子上没有孤对电子而取sp杂化轨道，形成直线形s-骨架，键角为180，分子里有两套34p-p大键。
价层电子对互斥理论
基本要点：
•分子或离子的空间构型与中心原子的价层电子对数目有关。
价层电子对=成键电子对+孤对电子对
(VP)
(BP)
(LP)
•价层电子对尽可能远离,以使斥力最小。
推断分子或离子的空间构型的具体步骤：
•确定中心原子的价层电子对数，以AXm为例 (A—中心原子,X—配位原子) ：
Cl
分子构型 Al
Cl
Cl
三角形
S
S
H
H HO
O
NH
O
H
H
N
O
O
V字构型三角锥正四面体 V字形
F F
F
T字形
小结:
中心原子无孤对电子
价层电子对互斥模型
代表物
中心原子结合的原子数
分子类型
空间构型
CO2
2
CH2O
3
CH4
4
AB2
直线形
AB3
平面三角形
AB4
正四面体
中心原子
H2O
有孤对电子
2
AB2
VP=1/2[A的价电子数+X提供的价电子数×m
原则：
±离子电荷数(
负正
)]
①A的价电子数 =主族序数；
②配体X：H和卤素每个原子各提供一个价
电子, 规定氧与硫不提供价电子；
③正离子应减去电荷数,负离子应加上电荷数。
•确定电子对的空间构型： VP=2 直线形 VP=3 平面三角形 VP=4 正四面体 VP=5 三角双锥 VP=6 正八面体
例如：SF4 VP=5 LP=1 F
F F
SF
F F
LP－BP(90o)
3
S
F F
2
结论：LP占据水平方向三角形, 稳定分子构型为变形四面体(跷跷板形)。
电子对的
VP LP 空间构型 5 1 三角双锥 5 2 三角双锥 5 3 三角双锥
分子的
例
空间构型
变形四面体 SF4
T形
ClF3
直线形
XeF2
结构式
O=C=O H-O-H
中心原子
有无孤对电子无
有
空间结构
直线形 V 形
-
::
NH3
H:N :H H
H-N-H H
有三角锥形
=
O: :
CH2O
::
H :C :H O
H-C-H
:: --
CH4
H H:C :H
H H H-C-H H
无
无
平面正三角形四面体
价层电子对互斥理论:
分子的价电子对（包括成键电子对和孤电子对）由于相互排斥作用,而趋向尽可能采取对称的空间构型。
（3）判断共价分子结构的实例
例 1 利用价层电子对互斥理论判断下列分子和离子的几何构型。要求写出价层电子总数、对数、电子对构型和分子构型。
AlCl3 H2S
SO32 - NH4 +
NO2
IF3
解：总数对数
电子对构型
6
8
8
8
3
4
4
4
三角形正四面体正四面体正四面体
5 3
三角形
10 5
三角双锥
探究与讨论：
1、写出H、C、N、O等原子的电子式：
原子
H
电子式
H·
可形成
共用电子对数
1
C ·C·：
4
N ·N··：
3
O ·O···：
2
2、写出CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4等分子的电子式、结构式及分子的空间结构：
分子电子式
CO2
H2O
:O::C::O: H :O : H
:: : :
（2）CO32–、NO3–、SO3等离子或分子具有相同的通式—AX3,总价电子数24，有相同的结构—平面三角形分子,中心原子上没有孤对电子而取sp2杂化轨道形成分子的s-骨架，有一套46p-p大键。
（3）SO2、O3、NO2–等离子或分子，AX2，18e，中心原子取sp2杂化形式，VSEPR理想模型为平面三角形，中心原子上有1对孤对电子(处于分子平面上)，分子立体结构为V型(或角型、折线型)，有一套符号为34的p-p 大键。
•确定中心原子的孤对电子对数，推断分子的空间构型。
① LP=0:分子的空间构型=电子对的空间构型
例如：BeH 2
1
VP= 2 (2+2)=2
直线形
1
BF3 VP= 2 (3+3)=3
平面三角形
CH 4
1
VP= 2 (4+4)=4
四面体
PCl 5
1
VP= 2 (5+5)=5
三角双锥
SF6
1
VP= 2 (6+6)=6
（4）SO42–、PO43–等离子具有AX4的通式,总价电子数32，中心原子有4个s-键，故取sp3杂化形式，
呈正四面体立体结构；
（5）PO33–、SO32–、ClO3–等离子具有AX3的通式，总价电子数26，中心原子有4个s-轨道(3个s-键和1 对占据s-轨道的孤对电子)，VSEPR理想模型为四面体，(不计孤对电子的)分子立体结构为三角锥体，中心原子取sp3杂化形式，没有p-pp键或p-p大键，它们的路易斯结构式里的重键是d-p大键。
八面体
②LP≠0 ：分子的空间构型不同于电子对的空
间构型。
电子对的
VP LP 空间构型
分子的空间构型
例
3 1 平面三角形 V形
SnCl2
4 1 四面体
三角锥
NH3
2 四面体
V形
H2O
6 1 八面体
四方锥
IF52 八面体平正方形 XeF4VP = 5，电子对空间构型为三角双锥，
LP占据轴向还是水平方向三角形的某个顶点？原则：斥力最小。
形形色色的分子
O2
HCl
H2O
CO2
C2H2 NH3
CH2O P4
CH4
CH3CH2OH CH3COOH
C6H6
C8H8
CH3OH
C60
C20
C40
C70
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？
分子的极性
1．极性分子：正电荷重心和负电荷重心不重合的分子称为极性分子。
2．非极性分子：正电荷重心和负电荷重心重合的分子称为非极性分子。
V形
NH3
3
AB3
三角锥形
应用反馈:
化学式
HCN SO2 NH2－ BF3 H3O+ SiCl4 CHCl3 NH4+
SO42－
中心原子孤对电子数
0 1 2 0 1 0 0 0 0
中心原子结合的原子数
空间构型
2
直线形
2
V形
2
V型
3
平面三角形
3
三角锥形
4
正四面体
4
四面体
4
正四面体
4
正四面体
等电子体原理