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化学分子的几何结构分析化学分子是由多个原子通过化学键相互连接而成的，它们中包含着复杂的几何结构，几何结构的形状和类型决定了分子的性质和反应。
化学分子的几何结构分析是分析分子结构和反应机理的重要手段。
本文将探讨化学分子的几何结构分析方法和应用。
一、分子结构分子结构是分子内成键原子的相对位置。
在分子中，原子间的成键通过原子之间的电子对共享来形成。
成键原子所构成的点称作原子核间的成键域。
原子核间的成键域可以是单个成键对，也可以是多个成键对的集合以及孤对电子。
分子结构的三维空间位置和取向可以通过分子轨道理论来解释。
在分子轨道理论中，分子中的原子轨道相互超出，因此电子云的体积将分成不同的分子轨道。
这些分子轨道可以是电子互相远离的反键绑定轨道，也可以是电子相互靠近的成键轨道。
分子轨道的能量不同，取决于原子成键的方向和成键时电子的位置。
分子结构的分析需要研究这些分子轨道的构成和相互关系。
二、分子几何形状分子几何形状是由原子间成键的角度和键长所确定的空间结构。
分子几何形状的描述通常采用分子几何构型。
常见的分子几何构型包括线性、三角形、四面体、平面三角形、八面体和三角双锥等。
由于化学键是有方向性的，分子几何构型对于反应和性质的影响是决定性的。
分子几何构型的确定需要采用不同的实验和理论方法。
三、实验方法实验方法是确定分子几何构型最常用的手段。
实验方法主要包括X射线结晶学、光电子能谱学和微波光谱学三种。
X射线结晶学是最常见的分析物质结构的方法之一。
它利用物质对X射线的散射实现分子结构分析。
利用X射线晶体学技术，可以获得物质的结构信息，包括原子间距离、键角等。
光电子能谱学是发现有机化学物质和无机材料结构的重要手段之一。
它是通过将样品表面吸引出电子并测量其能量来分析物质的电子结构及其物化性质。
微波光谱学技术是利用微波辐射的吸收和发射来研究分子内的状态和转化。
此方法仅适用于具有偶极矩的分子，通常用于确定分子的旋转和振动状态和分子几何构型。
化学物质的分子结构分析在化学领域，对于化学物质的分子结构进行准确的分析是十分关键的。
了解化学物质的分子结构可以帮助科学家们深入了解其性质和行为，从而开发新材料、药物以及改善现有的化学过程。
本文将探讨化学物质的分子结构分析方法和技术。
一、谱学技术谱学技术是一种常用的分子结构分析方法，包括核磁共振谱学（NMR）、红外光谱学（IR）、质谱学（MS）和拉曼光谱学等。
这些技术基于不同类型的相互作用，通过测量分子与辐射的相互作用来揭示其分子结构。
1. 核磁共振谱学（NMR）核磁共振谱学是一种基于原子核之间的相互作用的分析技术。
在核磁共振谱仪中，样品被置于磁场中，并通过加以不同频率的射频脉冲来激发核自旋状态的变化。
通过分析核磁共振谱图，可以确定分子的化学环境、原子间的连接方式以及分子的对称性等信息。
2. 红外光谱学（IR）红外光谱学是一种通过测量物质对红外辐射吸收的分析技术。
不同的化学键和官能团具有特定的吸收频率和强度，因此红外光谱可以用于确定物质的分子结构。
红外光谱图显示不同波数范围内的吸收峰，每个吸收峰对应着不同的化学键或官能团。
3. 质谱学（MS）质谱学是一种通过测量物质中离子的质量和相对丰度来确定其分子结构的分析技术。
在质谱仪中，物质经过电离形成离子，并通过质量分析器进行质量筛选和分离。
通过测量不同质荷比（m/z）的离子信号相对丰度，可以确定分子的质量以及分子中各个原子的相对数量。
4. 拉曼光谱学拉曼光谱学是一种通过测量分子所产生的拉曼散射来确定分子结构的分析技术。
当物质被激发引起振动或旋转时，它们将散射光子，这种散射光子的频率往往与激发光子的频率存在差异。
通过测量散射光子频移后的拉曼光谱，可以确定物质中化学键的类型以及分子结构的对称性。
二、计算化学方法除了谱学技术，计算化学方法也是分子结构分析的重要手段之一。
计算化学方法基于量子力学理论，通过数值计算和模拟来研究分子的结构和性质。
1. 密度泛函理论（DFT）密度泛函理论是一种基于电子态密度的计算方法。
分子结构分析技术分子结构分析技术是一种用于研究化学物质中原子间相互作用和排列的技术。
通过分析分子结构，可以帮助科学家们更深入地了解物质的性质和反应机制，为新材料的研发和应用提供重要参考。
本文将就分子结构分析技术的原理、应用和发展趋势进行探讨，以深入探讨这一领域的重要性和前沿动态。
一、原理分子结构分析技术的原理基于分子内原子的结构和间相互作用。
其中，核磁共振（NMR）技术是最常用的分子结构分析方法之一。
通过NMR技术，科学家们可以利用样品中的氧、氢、碳等原子在外加磁场作用下的不同共振频率，确定分子中各个原子的位置和结构。
NMR技术因其非破坏性和高灵敏度而被广泛应用于有机化学、生物化学等领域。
另一种常用的分子结构分析技术是X射线衍射法。
X射线衍射技术利用X射线通过晶体并与原子核相互作用后产生的衍射图案，推断出晶体结构和原子位置。
这种方法可以用于研究晶体结构、生物分子的立体构型等，对于了解分子间相互作用和化学键性质具有重要意义。
二、应用分子结构分析技术在材料科学、生物化学、药物研发等领域具有广泛的应用价值。
在材料科学中，通过分析材料的分子结构，可以精确地了解材料的性能、稳定性和应用潜力。
比如，通过分子模拟和X射线衍射技术，科学家们可以设计出高强度、轻量化合物，以满足航空航天、汽车制造等领域的需求。
在生物化学领域，分子结构分析技术对于研究生物大分子的结构与功能至关重要。
通过NMR技术和X射线衍射技术，科学家们可以揭示蛋白质、DNA、RNA 等生物分子的结构，从而为药物研发和生物医学研究提供重要依据。
例如，分子模拟技术可以帮助科学家们设计出针对特定靶点的药物，提高药物的疗效和减少副作用。
三、发展趋势随着科学技术的不断进步，分子结构分析技术也在不断创新和发展。
其中，计算化学和分子模拟是分子结构分析技术的重要发展方向之一。
通过计算机模拟和三维建模，科学家们可以快速准确地预测分子的结构和性质，为材料设计、药物研发等提供新的思路和方法。
Introduction大学化学实验手册是大学化学实验室中的一本重要参考书，它提供了实验的详细步骤、原理和技术要点。
本文将讨论化学实验手册中的一个重要主题：分子结构的测定和分析。
在化学实验室中，分子结构的测定和分析是一项关键任务。
了解分子的结构可以帮助我们理解其性质和行为，从而指导我们在合成、反应和应用中的实际操作。
分子结构的测定和分析涉及到多种方法和技术，包括光谱学、色谱法、质谱法等。
在本文中，我们将介绍几种常用的方法，并探讨它们的原理和应用。
光谱学紫外可见光谱法紫外可见光谱法是一种常用的分子结构测定方法，它利用物质对紫外和可见光的吸收来揭示分子的结构信息。
通过测量物质在不同波长下的吸收光谱，我们可以确定其在分子中的化学键和官能团的存在，从而推断其结构。
紫外可见光谱法的原理是物质吸收光的能量，使得物质中的电子跃迁到高能级，形成吸收峰。
分子中不同化学键和官能团吸收的波长和强度是不同的，因此它们吸收的光谱也不同。
通过比较目标物质的吸收光谱与已知物质的光谱数据库，我们可以确定其结构。
例如，如果我们想确定一个化合物中是否存在双键，我们可以使用紫外可见光谱法。
双键通常会吸收较长的波长，因此我们可以通过测量化合物在紫外和可见光范围内的吸收来判断。
红外光谱法红外光谱法是另一种常用的分子结构测定方法，它利用物质对红外光的吸收来分析其分子结构。
红外光谱法基于物质的化学键振动和分子的旋转振动，通过测量物质在红外光波长范围内的吸收来确定分子的结构。
不同的化学键和官能团会在不同的波数下吸收红外光，形成特定的红外光谱图。
通过比较目标物质的红外光谱图与已知物质的光谱数据库，我们可以确定其结构。
例如，如果我们想确定一个化合物中是否存在羟基（OH官能团），我们可以使用红外光谱法。
羟基通常在3000-3600 cm^-1的波数范围内有明显的吸收峰，因此我们可以通过测量化合物在该波数范围内的吸收来判断。
色谱法色谱法是一种分离和分析化合物的方法，广泛应用于分子结构的测定和分析。
分子结构分析分子结构是化学领域中的重要概念之一，它对于了解物质的性质和反应机制具有至关重要的作用。
通过对分子结构的分析，我们可以揭示分子的构成和排列方式，从而深入理解化学现象。
本文将对常用的分子结构分析方法进行介绍，并探讨其在不同领域的应用。
一、X射线衍射分析X射线衍射是一种常见且有效的分子结构分析方法。
通过将X射线照射到样品上，并测量衍射光的强度和角度，可以确定晶体中的原子排列方式和原子间的距离。
这为研究晶体的结构提供了重要的线索。
X射线衍射分析广泛应用于材料科学、生物化学等领域。
在材料科学中，利用X射线衍射可以确定材料的晶体结构，进而了解其物理性质和制备方法。
在生物化学中，X射线衍射可用于确定生物大分子（如蛋白质和核酸）的结构，有助于揭示其功能和与其他分子的相互作用。
二、核磁共振分析核磁共振（NMR）是一种基于原子核间相互作用的分析技术。
通过在外加磁场下，核自旋发生共振吸收和辐射能量的规律，可以推断出样品中不同原子核的种类、数量以及它们之间的化学环境和空间排列关系。
核磁共振分析在有机化学和生物化学中有广泛的应用。
在有机化学中，核磁共振可以确定有机分子的结构，通过分析峰的化学位移和耦合常数，识别各个原子核的环境和化学键的链接方式。
在生物化学中，核磁共振可以用于研究蛋白质和核酸的结构和动态过程，为药物设计和疾病治疗提供重要的参考。
三、质谱分析质谱（MS）是一种通过分析样品中分子的质荷比分布，推断出其分子结构和相对丰度的分析方法。
在质谱仪中，样品经过电离和解离过程生成离子，然后根据离子的质荷比比例和相对丰度，结合质谱数据库中的信息，可以确定分子的质量和结构。
质谱分析在有机化学、环境科学等领域得到了广泛应用。
在有机化学中，质谱可用于分析有机化合物的分子结构，鉴定未知化合物的组成及其相对含量。
在环境科学中，质谱被用于分析环境样品中的有机污染物，评估环境质量和污染源的追踪。
综上所述，分子结构分析是化学研究中的重要内容，通过不同的技术手段可以揭示物质的组成和排列方式。
如何进行化学物质的分子结构分析化学物质的分子结构分析是研究化合物的组成和结构的一种重要方法。
通过分子结构分析，可以揭示化合物的性质和反应机理，为新材料的开发和理解分子间相互作用提供重要的依据。
本文将从分子结构分析方法、工具和应用领域等方面展开讨论。
一、分子结构分析方法1. 晶体学分析法晶体学分析法通常通过测量晶体的衍射图样来确定分子的空间结构。
通过X射线衍射、中子衍射等技术，可以获得高分辨率的晶体衍射数据，进而确定分子的原子坐标和键长、键角等参数。
2. 光谱学分析法光谱学分析法通过测量分子在不同波长（或频率）的电磁辐射下的吸收、发射、散射、旋转振动等性质，来研究分子的结构。
常用的光谱学方法包括红外光谱、紫外可见光谱、核磁共振谱等。
二、分子结构分析工具1. X射线衍射仪X射线衍射仪是一种常用的分子结构分析工具，通过测量物质对X射线的衍射情况，可以得到物质的晶体结构和分子排列方式等信息。
2. 质谱仪质谱仪可以通过测量物质的离子质量和相对丰度，来推断分子中的原子成分和排列方式。
通过质谱分析，可以获得分子的分子量、元素组成和碎片峰的分析等信息。
三、分子结构分析的应用领域1. 化学合成分子结构分析在新药物研发、有机合成等领域中有着重要的应用。
通过分析反应物和产物的分子结构，可以了解反应的机理，并优化合成路线。
2. 配位化学在配位化学中，分子结构分析可以帮助研究人员理解金属离子与配体之间的相互作用，从而设计合成更具性能的配位体和配合物。
3. 材料科学分子结构分析在材料科学中有着广泛应用。
通过了解材料的分子结构，可以研究材料的性质、相变行为和电子结构等，并为新材料的设计和改进提供依据。
4. 生物化学在生物化学研究中，分子结构分析是揭示生物大分子如蛋白质、核酸等的结构和功能的重要手段。
通过了解生物大分子的分子结构，可以研究其在生物过程中的作用机理。
四、挑战和展望尽管分子结构分析方法和工具已经取得了巨大的进展，但仍然面临着许多挑战。
化学分子结构分析方法化学分子结构分析是化学学科中非常关键和基本的一个领域。
通过分析化学分子的基本结构，可以更深入地研究化学反应和化学物质的特性，对于新材料的开发以及医药业也具有重要的应用价值。
本文将着重介绍化学分子结构分析的方法。
一、元素分析法元素分析法是一种通过分析元素的含量来确定分子结构的方法。
这种方法通常用于有机化合物的结构分析，可以确定化合物中各种元素的含量，并推断化合物的基本结构。
元素分析法的原理是利用分析化学中的定量分析方法，为各种元素设定准确的定量方法，从而确定样品中的各种元素的含量。
基于这些数据，可以进一步确定样品的分子式和分子结构。
二、紫外-可见分光光度法紫外-可见分光光度法是一种测定化合物的电子能级和电磁波长的方法，常用于分析含有共轭体系的物质的分子结构。
这种方法可以通过分析物质的分子结构和化学键的能量来确定物质的吸收和反射光谱，从而得到物质的荧光和光谱数据。
紫外-可见分光光度法的原理是利用物质对于某些波长范围内的光的吸收特性来确定物质的分子结构和基本特性。
这种方法可以通过分析物质的吸收光谱和反射光谱来推断物质的分子结构。
三、样品制备和NMR分析法样品制备和NMR分析法通常用于分析含有核磁共振信号的复杂化学物质的分子结构。
这种方法可以通过NMR技术对样品进行分析，从而确定样品的分子结构和基本特性。
样品制备和NMR分析法的原理是制备样品，并将其添加到核磁共振谱仪器中进行分析。
这种方法通常涉及到样品的制备、样品的处理、样品的转换和样品的输入到核磁共振谱仪器中等多个步骤。
四、拉曼分析法拉曼分析法是一种分析物质分子的振动能量的方法，可以通过测量分子的拉曼散射信号来确定分子的结构和基本特性。
这种方法通常用于分析含有非常小的化学分子的化学物质的结构。
拉曼分析法的原理是利用光密度和拉曼散射信号之间的差异来确定物质的分子结构。
这种方法可以通过分析样品的拉曼散射信号和分子振动数据来推断物质的分子结构。
生物大分子的结构分析及其功能研究生物大分子是由许多小分子构成的复杂有机物，包括多肽、核酸、多糖等。
这些分子在细胞内发挥着重要的生物学功能，如编码遗传信息、储存能量、维持细胞结构等。
为了深入了解这些分子的结构和功能，许多生物学家和化学家在过去几十年里进行了大量的研究。
本文将介绍一些常用的方法来解析生物大分子的结构，并且讨论这些结构是如何影响它们的功能的。
一、光谱学方法光谱学是一种非常有用的技术，被广泛用于分析生物大分子的结构。
其中，核磁共振(NMR)和X射线晶体学(X-ray crystallography)是两种常用的方法。
NMR技术可以通过在核磁共振谱中观察氢或氮原子的相互作用来分析生物大分子的结构。
NMR谱图提供了分子中不同原子之间的距离和角度等信息。
通过将这些信息输入到计算机程序中，可以生成分子的三维模型。
然而，NMR技术对于大分子结构的解析比较有限，对于复杂的大分子如DNA蛋白质复合物，NMR技术的解析效果并不是很好。
相对于NMR技术，X射线晶体学是一种更常用的结构解析技术，也是目前解析生物大分子结构的最强大的工具之一。
在X射线晶体学中，生物大分子被晶化，并且受到X射线的照射。
这些X射线会被原子散射，形成一种“晶体衍射”，晶体衍射图展示了分子晶体中原子的位置。
通过分析这些晶体衍射图，可以得到分子的三维结构。
相对于NMR技术，X射线晶体学可以更好地解析大分子复合物的结构，例如生物大分子在细胞内的复杂结构。
二、分子动力学模拟分子动力学模拟是一种计算机模拟技术，用来模拟生物大分子的结构和运动。
它可以通过对生物大分子的运动进行数值计算来揭示其3D结构、运动规律、能量和热力学性质。
通过模拟分子的碰撞、扭曲、变形，模拟分子在细胞环境中的运动，热力学等，可以更好的了解分子的行为，比如蛋白质折叠规律、DNA复制的过程等。
同时，分子动力学模拟也可以用来设计新药物的作用机制等。
这种技术的应用范围非常广泛，而且规模越来越大，已经成为解析生物大分子结构和功能的主要工具之一。
生物大分子结构分析的方法生物大分子是构成生物体的重要组成部分，如蛋白质、核酸、碳水化合物等，它们的结构对生物体的功能和特性具有决定性的影响。
准确地解析和分析生物大分子的结构是现代生物学和药物设计的重要内容，它们直接关系到生命科学的研究和生物医学的实践应用。
在生物大分子结构分析领域，多种不同的方法和技术被广泛应用。
一、X射线晶体学方法分析大分子结构X射线晶体学方法是分析生物大分子结构的主要手段之一，这种方法利用自然界中某些晶体成分的晶体学性质，将射线与晶体发生相互作用形成衍射像，并通过衍射实验来确定晶体结构。
在生物大分子的晶体学研究中，X射线晶体学是绝对核心和必不可少的分析方法，有着较高的灵敏度和精度，能直接观察和测定大分子的三维结构，所得到的数据的可信度非常高。
然而，这种方法需要获得单晶体样品，样品的制备和结晶是困难的，因此，这种方法的适用范围和效率都有一定限制。
二、核磁共振法/NMR技术分析大分子结构核磁共振技术（NMR）也是一种常用的方法，它利用物质中的核自旋状态对外磁场的响应，并测量产生的电磁信号，以获取样品结构的信息。
这种方法不要求获得单晶体样品，因此有较广泛的应用范围，可以对任何有机分子进行分析。
在生物分子结构分析中，由于大分子的分子体积较大，其NMR谱线较宽，解析分子结构所需的谱线信息比较复杂，因此对输入高质量的样品和复杂的理论分析方法的要求较高。
三、电子显微镜技术分析大分子结构电子显微镜技术（EM）从1950年代开始被应用于生物大分子结构分析中，它能够对大分子的二维和三维结构进行精确观察。
在进行EM实验时，需要使用电子束较高的密度，使其能够穿透样品，进而被样品散射并成像。
这种方法对样品数量、结构大小要求不高，可以获得大分子复杂结构的高质量图像。
四、质谱技术分析大分子结构质谱技术是一种基于物质分子质量及其荷电状态判断样品成分的分析方法，是一种能够对任何有机分子进行分析的技术。
在生物大分子结构分析领域，这种方法最常用的是质谱图谱分析及派生物化学方法，通过测定生物大分子分子量、氨基酸序列、分子组成、加化学修饰等信息，来间接推测生物大分子结构和功能。
离子极化:离子极化指的是在离子化合物中，正、负离子的电子云分布在对方离子的电场作用下，发生变形的现象。
离子极化能对金属化合物性质的影响
配位数:直接同中心离子（或原子）配位的原子数目叫中心离子（或原子）的配位数。
晶体学中，配位数是晶格中与某一原子相距最近的原子个数。
晶格能:1mol离子化合物中的阴、阳离子从相互分离的气态结合成离子晶体
时所放出的能量。
晶格能也可以说是破坏1mol晶体，使它变成完全分离的气态自由离子所需要消耗的能量。
用化学反应式表示时，相当于下面反应式的焓变的负值。
a Mz+(g) +
b Xz-(g)→ MaXb(s) U=-ΔH
氧原子的电子层结构是：
到了二十世纪四十年代，顺磁共振光谱发现了，并且证实顺磁共振光谱是由分子或离子中存在着未成对电子而引起的。
顺磁共振光谱的实验证明氧分子有顺磁性，还证明氧分子里有两个未成对的电子。
这个实验说明原来的以双键结合的氧分子结构式不符合实际。
价键理论对这个事实怎样解释呢？它承认未成对电子的存在，认为氧分子里形成了两个三电子键，氧分子的结构式要这样表示：
结构式中…代表三电子键。
两个氧原子间怎样会形成三电子键呢？根据保里原理，一个轨道只能容纳两个自旋相反的电子，所以三电子键是由在两个轨道的三个电子形成的。
形成一个三电子键放出的能量大约只有由一个电子对形成的单键放出的能量的一半，所以三电子键不稳定。
三电子键只有在两个相同的原子间或电负性相差极小的原子间才可能形成。
价键理论对于怎样形成三电子键还没有很明确的说明。
价键理论局限于把形成化学键的电子只处于相连的两个原子区域内。
后来，着眼于分子整体来研究分子结构的分子轨道法发展起来，应用于对氧分子结构的解释。
分子轨道法认为形成化学键的电子应在遍布整个分子的区域内运动。
氧分子由两个氧原子构成。
每个氧原子有8个电子，两个氧原子就有16个电子。
这16个电子中，4个电子处于K层，12个电子处于L层。
形成分子轨道的主要是L 层的电子
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。
[编辑]实际预测
下面是价层电子对互斥理论预测的分子形状表。
电子对数杂化类型
（混層類
型）
轨道
形状
单电子对数
（孤電子
對）
分子形状例
2 sp 直线
型
0 直线型
BeCl
2
、二氧
化碳
3 sp2平面
正三
角形
平面正三角
形
三氯化硼1
V字型（角
型、彎曲型）
二氧化硫
4 sp3正四
面体
0 正四面体甲烷
1 三角锥氨
2
V 字型（角型、彎曲型） 水
5 sp 3d
三角双锥
0 三角双锥 五氯化磷
1 变形四面体（跷跷板型） TeCl 4
2 T 字型 ClF
3 3 直线型 I 3− 6
sp 3d 2
正八面体
0 正八面体 六氟化硫 1
四方錐 IF 5 2 平面十字型 ICl 4− 3 T 字型 4 直線型 7 sp 3d 3
五角雙錐
0 五角雙錐 IF 7 1
五角錐
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
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
AX
1E
n
双原子分
子
（直线型）
HF、O
2
AX
2E
直线型
BeCl
2
、HgCl
2
、CO
2
AX
2E
1
角型
NO
2
−、SO
2
、O
3
AX
2E
2
角型
H
2
O、OF
2
AX
2E
3
直线型
XeF
2
、I
3
−
AX
3E
平面三角
形型
BF
3
、CO
3
2−、NO
3
−、
SO
3
AX
3E
1
三角锥型
NH
3
、PCl
3
AX
3E
2
T
字型
ClF
3
、BrF
3
AX
4E
四面体型
CH
4
、PO
4
3−、SO
4
2−、
ClO
4
−
AX
4E
1
变形四面
体型
SF
4
AX
4E
2
平面四方
形型
XeF
4
AX
5E
三角双锥
型
PCl
5
AX
5E
1
四角锥型
ClF
5
、
BrF
5
AX
6E
八面体型
SF
6
AX
6E
1
五角锥型XeOF
5
−、
IOF
5
2−
[1]
AX
7E
五角双锥
型
IF
7
†孤电子对以淡黄色球体表示。
‡分子的实际几何构型，即不包含孤对电子的构型。
價層電子對互斥理論常用AXE方法計算分子構型。
這種方法也叫ABE，其中A代表中心原子，X或B代表配位原子，E代表孤電子對。
甲烷分子(CH4)是四面體結構，是一個典型的AX4型分子。
中心碳原子周圍有四個電子對，四個氫原子位於四面體的頂點，鍵角(H-C-H)為109°28'。
一個分子的形狀不但受配位原子影響，也受孤對電子影響。
氨分子(NH3)中心原子雜化類型與甲烷相同（sp3），分子中有四個電子雲密集區，電子雲分佈依然呈四面體。
其中三個是成鍵電子對，另外一個是孤對電子。
雖然它沒有成鍵，但是它的排斥力影響著整個分子的形狀。
因此，這是一個AX3E型分子，整個分子的形狀是三角錐形，因為孤對電子是不可「見」的。
事實上，電子對數為七是有可能的，軌道形狀是五角雙錐。
但是它們僅存在於不常見的化合物之中，比如在六氟化氙中，有一對孤電子，它的構型趨向於八面體結構，因為孤對電子傾向於位於五角形的平面上。
另一个例子为七氟化碘，碘沒有孤電子，七個氟原子呈五角雙錐狀排列。
電子對數為八也是有可能的，这些化合物一般为四方反棱柱体结构，[2]例子有八氟合氙酸亚硝酰中的 [XeF8]2−离子[3][4]以及八氰合钼(Ⅳ)阴离子 [Mo(CN)8]4−和八氟合锆(Ⅳ)阴离子 [ZrF8]4−。
[编辑]与其他相关理论的对比
价层电子对互斥理论、价键理论和分子轨道理论都是关于分子如何构成的理论。
价键理论主要关注于σ键和π键的形成，通过研究受成键情况影响的轨道形状描述分子的形状。
价键理论也会借助VSEPR。
分子轨道理论则是关于原子和电子是如何组成分子或多原子离子的一个更精密的理论。
