VSEPR模型判别分子构型
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分子空间构型确定方法所谓“分子立体结构”是指组成分子中的原子的空间关系问题。
显然,由两个原子组成的分子空间构型是直线形,但绝大局部分子是由两个以上原子构成的,那么,如何预测和确定多原子分子的空间构型呢。
为理解释分子的空间结构,发展了多种结构理论。
一.价层电子对互斥(VSEPR)模型1.理论模型分子中的价电子对(包括成键电子对和孤对电子对),成键电子对和孤对电子对会影响分子的空间构型,因为分子中的成键电子对及中心原子上的孤对电子对相互排挤,结果趋向尽可能彼此远离,以减小斥力,分子尽可能采取对称的空间构型。
2.价电子对之间的斥力⑴电子对之间的排挤越大,夹角越小;⑵因为成键电子对受两个原子核的吸引,则电子云比较紧缩,而孤对电子对只受到中心原子的吸引,电子云比较“肥大”,对邻近的的电子对的斥力较大,故电子对之间的斥力大小顺序依次为:孤对电子对—孤对电子对>孤对电子对—成键电子对>成键电子对—成键电子对;⑶因为三键、双键比单键包含的电子数多,故斥力大小顺序依次为:三键>双键>单键。
3.VSEPR模型的类型价层电子对互斥(VSEPR)模型指的是价层电子对的空间构型,而分子的空间构型指的是成键电子对空间构型,不包括孤对电子对。
⑴当中心原子的价电子都用于成键,无孤对电子时,价层电子对的空间构型与对应的分子空间构型相同。
对ABn型分子,B围绕A成键,则A为中心原子,n值为中心原子直接结合的原子数。
其分子空间构型可用中心原子周围的原子数n预测:n=2,直线形,如CO2;n=3,平面三角形,如CH2O;n=4,正四面体形,如CH4。
⑵当中心原子有孤对电子时,其要占据中心原子周围的空间,并参与互相排挤,使分子表现的不同立体构型,价层电子对的空间构型与对应的分子空间构型不同。
如H2O和NH3的中心原子上分别有2对和1对孤对电子,跟中心原子周围的成键电子对加起来都是4,它们互相排挤,价层电子对的空间构型同为四面体,但分子空间构型H2O 为V形,NH3为三角锥形,并且孤对电子比照成键电子对更靠近原子核,它对相邻成键电子对的排挤作用较大,为使电子对相互排挤最小,那么H2O、NH3分子相对应的键角必然逐渐变小,H2O分子中的两个H—O键键角为105°,NH3分子中的N—H键之间键角为107°。
用价层电子对互斥理论确定分子或离子的VSEPR模型和立体构型的方法:首先计算分子或离子中的中心原子的键电子对数和孤电子对数,相加便得到中心原子的价层电子对数。
然后由价层电子对的相互排斥,便得到含有孤电子对的VSEPR模型,再略去VSEPR模型中的中心原子的孤电子对,便可得到分子的立体构型。
1.价层电子对数的确定方法(1)键电子对数:由分子式确定,中心原子形成的键的数目就是键电子对数。
如分子中的中心原子分别有2、3、4对键电子对。
(2)孤电子对数①分子中的中心原子上的孤电子对数式中a为中心原子的价电子数(主族元素原子的价电子就是最外层电子);x为与中心原子结合的原子数;b为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数(氢为l,其他原子等于“8一该原子的价电子数”)。
以为例,a均为6,x分别为2和3,b均为2(氧原子最多能接受的电子数为2),则分别为1和0,即SO2的中心原子上的孤电子对数为l,SO3的中心原子上没有孤电子对。
②对于阳离子,a为中心原子的价电子数减去离子的电荷数;对于阴离子,a为中心原子的价电子数加上离子的电荷数(绝对值)。
x和b的计算方法及计算公式[中心原子上的孤电子对数=]均不变。
2.确定分子(或离子)的VSEPR模型根据价层电子对数和价层电子对的相互排斥,可得出分子或离子的VSEPR模型,其关系如下表。
3.确定分子(或离子)的立体构型略去VSEPR模型中的中心原子上的孤电子对,便可得到分子或离子的立体构型,如上表。
(1)分子或离子中的价层电子对数分别为2、3、4,则其VSEPR模型分别为直线形、平面三角形、正四面体形或四面体形。
如果价层电子对数为5,则为三角双锥形;如果为6,则为正八面体形或八面体形。
(2)如果中心原子的孤电子对数为0,则VSEPR模型(及名称)和分子或离子的立体构型(及名称)是一致的;若孤电子对数不为0,则二者不一致。
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。
VSEPR模型判别分子构型VSEPR模型(類向導電子域排斥模型)是一种用統計物理學和原子結構理論來解釋分子的電子結構的理論,它於1960年由魯納斯·米歇爾斯和泰特羅德·德勒爾一起提出,可以用來判斷分子與見面和看不到的原子之間緊密結合的極性,以及分子架構和極性之間的關係。
VSEPR模型假定有六種孤電子域,即取代原子價電子域,空間性屬性和結構的分析圍繞這些域的兩個或更多的孤電子密度中心。
這種取代原子價電子域包括分子軸中的splitting patterns,其中分子軸體積增加,分子受體效應增加和電子重新分配,這會影響分子極性。
VSEPR模型可以用來預測影響分子架構的極性因素。
根據它,原子通過方向交互影響這些孤電子集中在三角形或其他型狀中,以減少孤電子間能量的相互作用。
通過對空間性屬性進行描述,VSEPR模型分類分子形狀和極性。
VSEPR模型可以用來幫助理解分子的極性和穩定的整體架構。
該模型可以用於解釋原子間的鍵的種類和強度。
例如,水分子由中心空氣和兩個水素分子構成,並且水平作用於O原子左右兩側的電子密度,產生非常規形態的四面體。
此外,VSEPR模型可以用來探索分子極性,例如氟分子由中心碳和四個氟原子構成,並且可以假定它們之間存在開放式的雙面體形狀,碳原子中心在氟原子之間為中性,而對極性效應的異質孤電子場,導致该分子具有極性。
VSEPR模型能夠用來確定分子與晶體極性的影響,因為它們的極性可以用裝置的複雜性來預測,从而限制了分子對它們的環境的反應。
VSEPR理論與傳統分子獲得力學(MMFF)結合在一起,為分子力學提供了更多信息,可以用來猜測分子形態和其極性,使其適應不同的環境條件,例如自由基化學反應。
VSEPR模型的發展已經使人們對分子的微觀結構和極性有了更加完整的了解,並提供了一種基於排斥原理的架構來分析分子架構和極性。
這將有助於解釋分子的穩定性,以及分子的反應情況。
怎样快速推断分子的立体构型人教课标版高中化学选修3——《物质结构与性质》中介绍了用价层电子对互斥理论(简称vsepr理论)预测axn型分子的立体构型的方法。
该方法的要点是:(1)确定中心原子a的价层电子对数;(2)由vsepr模型确定分子(或离子)的立体构型。
vsepr理论因为方法简单而得到普遍应用。
但是按上述方法确定价层电子对数感觉还是有些麻烦,现介绍一种确定价层电子对数的简便方法。
中心原子(a)的价层电子数=中心原子(a)的价电子数+配位原子(x)提供的电子数。
价层电子对数=价层电子数×。
每个配位原子(x)提供的电子数等于该化合物中x的化合价的绝对值。
若为离子,则结果应减去或加上该离子失去或得到的电子数;若配位原子为氧族元素原子,则认为其不提供电子给中心原子。
举例如下:分别求h2o、becl2、no2、nh4+、so42-的空间构型。
解析:对于h2o,中心原子o最外层6个电子加上2个h原子提供的2个电子,故价层电子数为8,价层电子对数为4。
vsepr模型为四面体,但o原子只与两个h原子成键,说明四面体四个顶点中两个顶点为h原子占据,另两个顶点为未参与成键的孤对电子占据,故h2o分子立体构型为v形。
对于becl2,be原子最外层2个电子、2个cl原子提供2个电子,价电子数共4个,共2对,故立体构型为直线形。
no2分子中,n原子最外层5个电子,认为o原子不提供电子,故中心原子价层电子对数为2.5进为3,vsepr模型为平面三角形,但n原子只结合两个o原子,两个o原子占据三角形两个顶点,故另一顶点为孤对电子占据,n原子处于三角形中心,故no2立体构型为v形。
对于nh4+,n原子最外层5个电子,4个h原子提供4个电子,又失去一个电子,故价层电子对数为×(5+4-1)=4,立体构型为正四面体。
so42-类似可得:s最外层6个电子,o原子不提供电子,又得到2个电子,故价层电子对数为×(6+2)=4,立体构型为正四面体。
2价层电子对互斥模型的应用——判断分子或离子的立体构型价层电子对互斥模型认为,在一个共价分子中,中心原子周围电子对排布的立体构型主要决定于中心原子的价电子层中电子对的数目。
所谓价层电子对包括成键的σ电子对和未成键的孤电子对。
价层电子对各自占据的位置倾向于彼此分离得尽可能地远些,这样电子对彼此之间的排斥力最小,整个分子最为稳定。
这样也就决定了分子的立体结构。
因此利用价层电子对互斥模型可以预测简单分子或离子的立体结构。
利用VSEPR模型推断分子或离子的立体构型的具体步骤如下:1.确定中心原子A价层电子对数目中心原子A的价电子数与配位体X提供共用的电子数之和的一半,就是中心原子A价层电子对的数目。
例如BF3分子,B原子有3个价电子,三个F原子各提供一个电子,共6个电子,所以B原子价层电子对数为3。
如果讨论的是离子,则应加上或减去与离子电荷相应的电子数。
如PO3-4中P原子的价层电子数应加上3,而NH+4中N原子的价层电子数则应减去1。
2.确定价层电子对的立体构型由于价层电子对之间的相互排斥作用,它们趋向于尽可能地相互远离。
于是价层电子对的立体构型与价层电子对数目的关系如下表所示:3.确定分子的立体构型价层电子对有成键电子对和孤电子对之分,价层电子对的总数减去成键电子对数,得孤电子对数。
根据成键电子对数和孤电子对数,可以确定相应的较稳定的分子立体构型。
判断分子立体构型时应注意:(1)如果在价层电子对中出现孤电子对时,价层电子对立体构型还与下列斥力顺序有关:孤对—孤对>孤对—键对>键对—键对。
因此,价层电子对立体构型为正三角形和正四面体时,孤电子对的存在会改变键对电子的分布空间。
(2)对于分子中有双键、三键等多重键时,使用价层电子对理论判断其分子构型时,双键的两对电子和三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,不包括形成π键的电子。
实例分析:判断HCHO分子和HCN分子的立体构型。
vsepr计算公式【实用版】目录1.VSEPR 模型简介2.VSEPR 计算公式3.计算公式的应用实例4.VSEPR 模型的局限性正文1.VSEPR 模型简介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电子对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 为周围的电子对数)的构型。
2.VSEPR 计算公式VSEPR 计算公式是预测分子几何形状的关键。
其公式如下:α = (n - σ键数 - 1) / 2其中,n 代表价层电子对数,σ键数代表中心原子 A 与周围原子 B 形成的σ键数量。
根据α的值,可以判断分子的几何形状。
3.计算公式的应用实例以 BF3 分子为例,该分子中,中心原子 B 的价层电子对数 n 为 3,与周围原子 F 形成的σ键数为 3。
将数据代入公式,得到:α = (3 - 3 - 1) / 2 = -1 / 2根据α的值,可以判断 BF3 分子的几何形状为平面三角形。
类似地,可以计算其他分子的几何形状,如 SO42-(正四面体)、NH3(三角锥形)等。
4.VSEPR 模型的局限性尽管 VSEPR 模型在预测分子几何形状方面具有一定的准确性,但它也有局限性。
首先,该模型仅适用于 ABn 型分子,对于其他类型的分子,预测结果可能不准确。
其次,VSEPR 模型无法预测分子中孤电子对的存在,因此在实际应用中可能会出现偏差。
最后,VSEPR 模型无法解释分子的键角变化等现象。
综上所述,VSEPR 模型是一种预测分子几何形状的方法,具有一定的局限性。
价电子对互斥理论(VSEPR )与分子几何构型(原载《结构化学问题选讲》,杨宗璐等编,科学出版社2000年)多原子分子的结构比双原子分子要复杂得多,因此一般需要用一组键长和键角的数据来表征其几何构型.原则上可以通过越来越多的计算方案来求解波动方程,得到所需的结合能、平衡几何构型和电荷密度.另一方面,针对大量的复杂分子,人们总是力图采用简化的模型和图象来推理和总结多原子分子中电子行为的规律.价电子对互斥理论(VSEPR )正是这样一种简明、直观、可广泛预测许多简单多原子分子结构的一种方法.价电子对互斥理论(VSEPR )实际上是建立在定域模型基础上的静电理论.按照定域键模型,分子中的电子可划分为:内层电子、孤对电子及成键电子(价电子)等独立组份.分子的能量则与这些独立组份能量及它们的相互作用有关.通过核间距的调整使键长和键角的相互适应,产生了能量最低的几何结构.此外,价电子的分布又受到Pauli 不相容原理和静电库仑作用的支配,除了要求分子中的电子尽量配对外,为使体系电子云分布具有能量最低值,还要求已配对的电子之间彼此尽可能远离,以降低库仑排斥作用.以ALmEn 代表多原子分子,其中A 为中心原子,L 为配位原子,E 则为A 原子价层上的孤对电子对,m 为价层总电子对数P,则可借上述价电子互斥理论提出判断分子几何构型的以下规则:n +1.一定数目的价电子对必定与一定的几何构型相联系.假定价电子对的中心与原子A的距离都是R,为使彼此间斥力最小,价电子对等距离地排布在以R为半径的球面上,形成规则的多面体.根据立体几何的知识,当P为2时,呈直线形(键角为180o);P为3 时呈平面三角形(键角为120o);P为4时呈四面体形(键角为10928′o );P为5时呈三角双锥形;P为6时呈八面体形;P为7 时则呈五角双锥形等.2. 价电子对互斥理论将分子的共价双键或三重键均视为一个电子对来计算.由于多重键中的电子对数多,占据的空间比一个单键电子对大,它对其它单键电子对的排斥作用较强,使分子中含多重键的键角变大,不同键电子对之间排斥作用的大小顺序为三键排斥>双键排斥>单键排斥显然,多重键的存在会影响分子的几何构型.例如 X 2C=0 型分子属于三角形构型,各键角标准值应为120o,不含双键的键角受到前者的影响应小于120o .具体实例见表1.表1 键角的比较X2C=0 ∠XCO ∠XCXF2C=0 123.20112.50Cl2C=0 124.30111.30H2C=0 1210118.00(NH2)2 C =0 1210118.00X2C=CX2∠XCX ∠XCCH2C=CH2116.60121.70(CH3)2C=CH2109012503.用于推测分子结构时,不能忽略孤对电子和成键电子的区别.因为孤对电子对比键电子对更集中于原子核附近,因而增加了排斥能.此外,成键电子对于两个原子核的吸引,电子云显得不如孤对电子的“肥大”,对邻近电子对的斥力也小.孤对电子与键对电子间的排斥强度符合以下排序:孤对/孤对>孤对/键对>键对/键对.一般情况下,由于孤对与键对的不同取向可形成一组异构构型,以上的排斥作用顺序可以帮助辨认能量最低的稳定构型.当某个构型中孤对与孤对的交角小于或等于90o,则必定是不稳定构型.例如,ICl4-的6对价电子对指向正八面体6个顶点,由于只有二对孤对电子,故可形成两种不同的异构构型(见图1).在平面正方形的构型中,两对孤对电子相距最远,应为稳定构型.又如,在SF4,ClF3和IF2-的价电子层中,价电子对数P均为5,但孤对电子对数分别为1、2、3.根据价电子对互斥理论,孤对电子对应选择赤道方向的位置,这样可使与孤对电子对互成90o相互作用的键对数目最少.从图2可知,在它们各自的最稳定构型中,孤对电子对均处于三角平面内.4. 配位原子的电负性增大或中心原子电负性减小,也会使键角偏离标准值.端原子电负性增加时,共享电子对将偏向配位体,从而减少成键电子对之间的斥力,键角的度数随之减小.例如OF2的键角(103.2o)比OH2的键角(104.5o)要小.NF3的键角(102o)比NH3的键角(107.3o)也要小.此外,中心原子的半径增大使与端原子之间的键长增加,减小键电子对之间的排斥力,使键角缩小.实例参见表2.表2 键角的比较分子式 键角 分子式 键角NH3107.30H2O 104.50PH393.30H2S 92.20AsH391.80H2Se 91.00SbH391.30H2Te 89.005.价电子对的相邻电子对越多,所受斥力就越大,距离原子核也越远.当配位数为5和7时,分子呈三角双锥和五角双锥构型,这时主轴上两对电子受到的斥力较大,因而键长较长.例如PCl5分子中,垂直方向的键长为219pm,水平方向键长为204pm,见图3.价电子对互斥理论能够广泛地用于定性预测各类ABn型分子的几何构型,解释键长和键角变化,偏离标准值的规律性,但也有少数化合物的推测出现例外.例如BaI2,SrCl2都是弯曲形构型而非预计的直线性型.此外,对过渡金属化合物几何构型的判断也有一定的局限性.实际上,应用价电子对互斥理论的分子体系,都有一个共同的特点,即分子中所有电子都是成对的.如果分子中有未成对的电子,则不能简单地以此方法来推测分子的几何构型.对于不具有半满或全满d轨道的过渡元素,由于d轨道上电子分布不对称,将使分子形状不规则化,无法用价电子对互斥理论作出判断,因而配位场理论则能说明得更好.价电子对互斥理论被看成是杂化轨道理论简化了的方法.而它相当于只考虑了中心原子利用杂化轨道成键后,各电子对之间的相互排斥,因而只能作出大致的定性说明.而杂化轨道理论则还考虑了整个的杂化过程,并可得出定量的结果,如计算键角等.。
杂化轨道理论与VSEPR理论对分子空间构型判断的比较大学的第一篇课程论文,为写好这篇论文,学会了不少东西——用数据库查文献,编辑公式,上标、下标,英文的摘要,论文的基本格式摘要:介绍了用杂化轨道理论与价层电子对互斥理论(VSEPR理论)判断分子空间构型的基本要点以及理论之间的不足。
相对而言杂化轨道理论应用的范围较广,但VSEPR理论在判断和预言分子空间几何构型方面仍有重要意义。
二者的结合运用将有助于提高判断分子空间结构的准确性。
比较二者的不同更有利于我们理解。
关键词:杂化;斥力;孤对电子;电子的空间构型在价键理论解释分子的空间结构遇到困难的时候,L .Pauling和J.C.Stater于1931年提出了杂化(hybridization)的概念,以完善和发展价键理论。
之后,N.V.Sidgwick和H.Powell 于1940年前后提出价层电子对互斥理论(valence shell electron pair repulsion,简称VSEPR 法)。
虽然不少教材都对这两种理论作了介绍,但很少把二者相比较起来。
在解释同一个分子的空间构型时,很少从两种理论的不同角度去分析。
笔者认为用两种不同的理论去对同一个分子的空间结构做出解释时,更能有效地比较二者的优缺点,从而加深对它们的认识。
1 杂化轨道理论1.1 杂化轨道理论的内容要点Pauling从原子的价电子构型出发,依据电子的波动性以及波的可叠加性,认为中心原子在与其他原子形成分子时,由于其他原子的影响,中心原子中能量相近的不同类型轨道(s,p,d,…)会发生杂化,形成同等数目的杂化轨道。
在杂化过程中,中心原子的部分轨道上的电子被激发到空轨道上,成单电子增多,杂化之后易于形成多个化学键。
成键时,杂化轨道与邻近原子的原子轨道发生重叠,成键的能力增强,整个分子体系的总能量降到最低,使分子能稳定存在。
所以,原子轨道的杂化是可能的,也是必须的。
对于分子AX n,将A和X从基态激发到价态所需的能量叫价态激发能(P.E.),如P sp 即表示从s轨道激发一个电子到p轨道所需的能量。
VSEPR模,即价层电子对互斥模型,与空间构型、几何构型的主要区别如下:
一、性质不同
1、几何构型:共价化合物分子中各原子在空间相对排列关系,称为分子的空间构型或几何构型。
2、空间构型:分子的空间构型是指分子中各种基团或原子在空间分布的几何形状。
3、价层电子对互斥模型: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。
二、特点不同
1、几何构型:通过偶极矩的测定,电子衍射法等物理方法,可以测定分子中原子的相对位置,定出键长、键角,从而定出分子的构型。
2、空间构型:如果确定了某分子内化学键的键长和键角数据,那么这个分子的几何构型就确立了。
3、价层电子对互斥模型: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。
三、决定因素不同
1、几何构型:共价键具有方向性,在相同成分的分子中,若原子的排列次序和排列方式不同,可形成不同的分子。
2、空间构型:分子内化学键的键长和键角数据。
3、价层电子对互斥模型:首先计算价层电子的对数P,即有多少对电子。
1940年,西奇威克(Sidgwick)等在总结实验事实的基础上提出了一种简单的模型,用于预测简单分子或离子的立体结构。
六十年代初,吉列斯比(RJ.Gillespie)和尼霍尔姆(Nyholm)等发展了这一模型。
因该模型思想方法质朴浅显,在预见分子结构方面简单易行,而成为大学基础化学的基本教学内容,并于新一轮课程改革中引入高中化学教学。
这就是价层电子对互斥模型(Valence Shell Electron Pair Repulsion),常以其英文的缩写形式VSEPR来表示。
1、来自生活中的一个游戏现象吹气球是大家熟悉的生活游戏,如果将每个气球吹成一样大小,将其中的两个通过吹气口系在一起,你会发现这两个气球自然成一直线,再向其中加入一个气球并通过吹气口系在一起,你会发现这三个气球均匀地分开成正三角形分布。
依次再向其中加入一个气球并通过吹气口系在一起,你会有什么预期?你会发现结果与你的预期如此地吻合:四个大小相同的气球成正四面体分布,五个大小相同的气球成三角双锥分布,六个大小相同的气球成正八面体分布。
见图:我们很容易从这一游戏现象受到启迪:当物体所占空间因素相同时,它们彼此趋向均匀分布。
这一规律在自然界乃至人类社会生活中并不鲜见,我们不难找到类似的和接近的例子。
2、VSEPR模型要点VSEPR模型认为,分子的几何构型总是采取电子对排斥作用最小的那种结构。
因为这样可使体系的能量最低,中心原子价层的电子对总是按照最合适的空间方式进行分布。
见下表。
电子对的空间分布电子对数空间分布几何构型2 直线3 在角形4 四面体5 三角双锥6 八面体VSEPR模型简朴通俗,应用简单易行,显现了它的独特魅力并引人入胜。
3、VSEPR模型判别分子构型的基本程序中心原子的价层如果没有孤电子对,那么每一个电子对就代表一个共价键,此时电子对的空间分布就是分子的几何构型。
例如,BeCl2分子中Be原子的两个价电子分别与两个Cl原子形成的两个共价键,没有孤电子对,故它是直线型结构。
VSEPR模型与分子的立体结构判断
李宗建;张蕾
【期刊名称】《中学生数理化(高二高三版)》
【年(卷),期】2015(000)002
【摘要】价层电子对互斥理论(简称VSEPR)可以判断一些共价型简单分子或离子的几何构型。
该理论认为:AB_n型共价分子或离子的价层电子对(包括成键电子对和孤电子对),由于相互排斥作用,而趋向尽可能彼此远离以减小斥力(体系能
量最低),分子尽可能采取对称的空间构型。
根据此理论,只要知道分子或离子中的
中心原子上的价层电子对数,就可以大致判断AB_n型共价分子或离子的空间构型。
【总页数】2页(P37-38)
【作者】李宗建;张蕾
【作者单位】
【正文语种】中文
【相关文献】
1.如何判断分子的立体结构和中心原子的杂化
2.人教版选修3第二章分子结构与性质分子的立体构型》《第二节分子的立体构型》教学设计
3.对使用VSEPR模型的一个改进——定量推算AX_nE_m分子或离子的几何构型
4.VSEPR法对分子几何
构型的判断5.原子轨道杂化方式的判断与分子结构合理推定——Hybrid Orbital
理论与VSEPR理论的融合性探讨
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易错点16 分子结构与性质易错题【01】VSEPR模型和空间构型①VSEPR模型反映中心原子的价层电子对的空间结构,而分子(或离子)的空间结构是指σ键电子对的空间构型,不包括孤电子对。
②VSEPR模型和分子的空间构型不一定相同,还要看中心原子是否有孤电子对,若不含孤电子对,二者空间构型相同,否则,不相同。
③根据VSEPR模型判断分子(或离子)的空间结构时,要略去孤电子对。
易错题【02】判断中心原子杂化轨道类型的方法(1)根据杂化轨道的空间分布构型:①直线形—sp,②平面三角形—sp2,③四面体形—sp3。
(2)根据杂化轨道间的夹角:①109.28°—sp3,②120°—sp2,③180°—sp。
(3)利用价层电子对数确定三种杂化类型(适用于中心粒子):2对—sp杂化,3对—sp2杂化,4对—sp3杂化。
(4)根据σ键数与孤电子对数(适用于结构式已知的粒子):①含C有机物:2个σ—sp,3个σ—sp2,4个σ—sp3。
②含N化合物:2个σ—sp2,3个σ—sp3。
③含O(S)化合物:2个σ—sp3。
(5)根据等电子原理:如CO2是直线形分子,CNS-、N-3与CO2是等电子体,所以分子构型均为直线形,中心原子均采用sp杂化。
易错题【03】共价键的极性与分子极性的关系易错题【04】共价键和分子间作用力的比较分子间作用力共价键分类范德华力氢键(包括分子内氢键、分子间氢键)极性共价键、非极性共价键作用粒子分子或原子(稀有气体)氢原子与氧原子、氮原子或氟原子原子特征无方向性、饱和性有方向性、饱和性有方向性、饱和性强度比较共价键>氢键>范德华力影响其强度的因素随着分子极性和相对分子质量的增大而增大对于A—H…B,A、B的电负性越大,B原子的半径越小,作用力越大成键原子半径越小,键长越短,键能越大,共价键越稳定对物质性质的影响①影响物质的熔、沸点和溶解度等物理性质;②组成和结构相似的物质,随相对分子质量的增大,物质熔、沸点升高,如熔、沸点:F2<Cl2<Br2<I2,CF4<CCl4<CBr4分子间氢键的存在,使物质的熔、沸点升高,在水中的溶解度增大,如熔、沸点:H2O>H2S,HF>HCl,NH3>PH3影响分子的稳定性,共价键键能越大,分子稳定性越强易错题【05】手性碳原子的判断在有机物分子中,连有四个不同基团或原子的碳原子叫做手性碳原子。