判断分子空间构型的方法-论文.pdf

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1、判断分子空间构型的方法■叶虹分子的立体构型是指分子中的原子在空间的排布，由键长(2)1个n8轨道和2个np轨道杂化，得到平面三角形分布和键角共同决定．在高中阶段，判断分子的空间构型，常用的方的3个sp2杂化轨道；法有3种．(3)1个n8轨道和1个np轨道杂化，得到直线形分布的2一、价层电子对互斥模型(VSEPR)个sp杂化轨道．早在1940年，希吉维克和坡维尔在总结实验事实的基础上形成的杂化轨道只可以用于形成盯键和容纳孤电子对，一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对孤电子对占据一个轨道．结构．这种理论模型后经吉列斯比和尼霍

2、尔姆在20世纪50年根据分子(ABm)的结构式，再判断出中心原子A上的孤电代加以发展，定名为价层电子对互斥模型，简称VSEPR．子对数，即可预测出中心原子A的杂化类型．杂化轨道类型与价层电子对互斥模型的要点是：分子中的价电子对总是尽分子或离子的空间构型关系见表3可能地互斥，均匀地分布在分子中．表3对于ABm型分子或离子(A是中心原子，B是配位原子)，杂化类型sp=；sp2sp分子或离子的价电子对数可以通过下式确定：【孤电子对数012010一(生厘壬笪电王筮!量全墼焦厘王堡皇±夔虽王堂鲤鱼煎2空间构型正四面体形三角锥形V形平面三角形V形直线形—

3、2该式中，中心原子的价电子数等于中心原子的最外层电子例2试判断HCHO分子的空间构型．数，配位原子中卤素原子、氢原子按提供1个价电子计算，氧原解析：根据甲醛的结构式，可判断出中心原子C上无孤电子和硫原子按不提供价电子计算．阳离子所带的电荷代入时取子对，需形成3个杂化轨道(叮r键不参与杂化)，所以甲醛分子正值，阴离子所带的电荷代入时取负值．中的C原子采用sp2杂化，空间构型为平面三角形．(1)若价电子对全是成键电子对的分子或离子，则该分子评注：但凡能直接画出结构式的分子，通常用杂化轨道理论或离子的空间构型见表1．来判断该分子的空间构型．表1三、

4、等电子体原理价电子对数234．人们研究分子结构时，根据许多类似的实验事实，总结出一条经验规律：具有相同价电子数和相同原子数的分子或离子具空间构型直线形平面三角形正四面体形有相同的结构特征，这一原理称为“等电子体原理”．这里的“结(2)若价电子对是既有成键电子对又有孤电子对的分子或构特征”既包括分子的立体构型，又包括化学键的类型，但键角离子，则该分子或离子的空间构型见表2并不一定相等．表2利用等电子体原理可以判断一些简单分子或离子的立体价电子对数n34构型．常见的等电子体(见表4)．孤电子对数112表4微粒通式价电子总数空问构型中心原子空间构型

5、角形(V形)三角锥形角形(V形)杂化方式例1试判断下列粒子的空间构型：~NO：@clo；CO2、CS2、NO；、NfAB216e一直线形sp解析：①代入计算式n=2．5(四舍五人为3)，又因为N上SO3、BF3、CO；一、NO3-AB324e一平面三角形印2有1个单电子(NO：中N为+4价)，所以NO：分子的空间构型SO2、03、NOrAB218e—V形sp2为V形；②代入计算式n=(7+1)／2=4，又因为cl上有1对孤电子对(C103-中Cl为+5价)，所以ClO；的空间构型为三角CC14、Cl04-、s0i一、PO43一AB432e一正

6、四面体形sp3锥形．CH4、NH；AB410e一正四面体形sp3二、杂化轨道理论so；一、c1of、PO；一AB326e一三角锥形sp3美国化学家鲍林于1931年提出了杂化轨道理论．轨道杂化NH3、PH3、H3OAB310e一三角锥形sp=l是指不同类型、能量相近的原子轨道，在形成分子的成键过程H2O、H2S、NHfAB210e—V形sp3中重新组合成一系列能量相等的新的轨道．这种轨道重新组合的过程叫做杂化，所形成的新轨道称为杂化轨道．高中阶段常例3试根据等电子体原理，判断NO的空间构型．见的三种杂化轨道是：解析：N：O与c0：互为等电子体，

7、CO是直线形分子，所以(1)1个n8轨道和3个np轨道杂化，得到正四面体形分布N：O的空间构型是直线形．的4个sp3杂化轨道；[江苏省连云港市新海高级中学(222006)]捌嗍