互斥理论杂化轨道理论

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1、价层电子对互斥理论（VSEPR）现代化学的重要基础之一是分子的立体结构。单写出路易斯结构式是不能得知分子的立体结构的。现代实验手段可以测定一个具体的分子或离子的立体结构。例如，我们可以根据分子或离子的振动光谱（红外光谱或拉曼光谱）来确定分子或离子的振动模式，进而确定分子的立体结构：也可以通过X—衍射、电子衍射、中子衍射等技术测定结构。例如，实验测出，SO3分子是呈平面结构的，O—S—O的夹角等于120º，而SO32－离子却是呈三角锥体，硫是锥顶，三个氧原子是三个锥角，象一架撑开的照相用的三角架。又例如SO2的三个原子不在一条直线上，而CO2却是直线分子等等。早在1940年，Sidg

2、wick和Powell就在总结测定结果的基础上提出了一种简单的理论，用以预测简单分子或离子的立体结构。这种理论后经Giliespie和Nyholm在50年代加以发展，并称之为VSEPR（ValenceShellElectronPairRepulsion），即价层电子对互斥理论。对于我们经常遇到的分子或离子，用这一理论来预言其结构，是简单有效的。作为一种不需要任何计算的简单模型，它应当说是很有价值的。也正是由于其简单性，有时会出现例外。当球面上有若干个点电荷，它们在球面上分布必须相互保持最大距离使的排斥能最小，常见的情况有：当有两个点电荷时，它们分布在球直径两个端点上：空间分布为直线

3、型1、球面点电荷模型(价层电子对互斥理论的基础)价层电子对数目：2，3，4当球面有三个点电荷时，它们在空间的分布为平面正三角形：当球面有四个点电荷时，它们在空间的分布为正四面体电子对数目：5，6当球面有五个点电荷时，它们在空间的分布为三角双锥当球面有六个点电荷时，它们在空间的分布为正八面体1°中心原子价层电子的总数和对数（1）中心原子价层电子总数等于中心原子A的价电子数加上配体B在成键过程中提供的电子数。如CCl44+14=8VSEPR模型要点（２)规定，氧族元素做中心时:价电子数为6,如H2O，H2S；做配体时:提供电子数为0（零）,如在CO2中；（３)处理离子体系时,要加减离

4、子价数（４)总数除以2，得电子对数：总数为奇数时，对数进1，例如：ＮＯ２总数为5，对数为2.5，算做3对。A与X之间通过双键或叁键结合，可视为一电子对。如(CN)2分子。价层电子对相互排斥作用大小决定于电子对之间的夹角和电子对的成键情况，电子对间夹角越小排斥力越大。电子对间的斥力顺序：LP-LP>LP-BP>BP-BP；叁键>双键>单键。２．电子对和电子对空间构型的关系３．分子的几何构型与电子对构型的关系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”

5、字形A••••••••ABB••••例：价电子数价电子对数PH4+CCl4NO2ICl2-OF2AsO43-444354O=6+2=8As=5+3=8P=5+4-1=8C=4+4=8N=5+2×0=5I=7+2+1=10(4)配位原子按相应的几何构型排布在中心原子周围，每1对电子连结1个配位原子，剩下未结合的电子便是孤对电子。孤对电子的位置会影响分子的空间构型。H2O：V形SF2：V形ClF3：T形分子结构SF4：变形四面体XeF4：平面正方形，上下各一对孤对电子IF5：四方锥I3-：直线形XeF2：直线型原则:孤对-孤对的排斥力>孤对-成键电子对的排斥力>成键-成键电子对的排斥

6、力在包括有多重键的分子中,多重键作单键处理,多重键对成键电子对的排斥力大小次序为：叁键>双键>单键中心原子相同时,配体电负性变大,键角变小。(由于对成键电子对吸引力较大，使共用电子对离中心原子较远,占据空间角度较小)。NF3小于NH3SCl2大于SF2配位原子相同时,随中心原子电负性变小,键角减小。NH3>PH3OH2>SH2孤对电子的位置与斥力大小（１）角度小，电子对距离近，斥力大；（２）角度相同时：孤对——孤对的斥力>孤对－成键的斥力>成键电对－成键电对的斥力。要避免的是斥力大的情况在90°的方向上。如ＳＦ４，5对电子，４个配体，１对孤对电子，有２种位置选择，如何分布？。如

7、ＣlＦ３，５对电子，三对配体，２对孤对电子，有三种可能的结构，如何？90°的分布:甲　　乙　　　丙孤对－孤对001孤对－成键643成键－成键022故乙种稳定，称“T”字型IF5XeF4分析XeF2和I3-的空间构型缺陷：价层电子对互斥理论，可以用来判断分子和离子的几何构型。但是这一理论说明不了分子和离子的几何构型的形成原因。§5-2-3杂化轨道理论（价键理论（二））CH4形成的过程：电子激发2p2s2p2sAlCl3键角120°，NH4+键角109°2