利用价层电子对互斥理论解释简单分子空间构型

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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（包括带电荷的离子）的立体结构。价层电子对互斥理论用以预测简单分子或离子的立体结构，我们不难学会用这种理论来预测和理解分子或离子的立体结构，并用来进一步确定分子或离子的结构。价层电子对互斥理论认为，在一个共价分子中，中心原子周围电子对排布的几何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

2、的空间结构。也正因此，我们才可以用价层电子对很方便地判断分子的空间结构。利用VSEPR推断分子或离子的空间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。计算时注意：(ⅰ)氧族元素（ⅥA族）原子作为配位原子时，可认为不提供电子（如氧原子有6个价电子，作为配位原子时，可认为它从中心原子接受一对电子达到8电子结构），但作为中

3、心原子时，认为它提供所有的6个价电子。(ⅱ)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PO43－离子中P原子的价层电子数应加上3，而NH4＋离子中N原子的价层电子数则应减去1。(ⅲ)如果价层电子数出现奇数电子，可把这个单电子当作电子对看待。如NO2分子中N原子有5个价电子，O原子不提供电子。因此中心原子N价层电子总数为5，当作3对电子看待。②确定价层电子对的空间构型。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（这与杂化轨道理论相似）。这样已知价层电子对的数目，就可及确定它们的空间

4、构型。③分子空间构型的确定。价层电子对有成键电子对和孤电子对之分。中心原子周围配位原子（或原子团）数，就是健对数，价层电子对的总数减去键对数，得孤对数。根据键对数和孤对敌，可以确定相应的较稳定的分子几何构型，如下表所示：各种分子的构型价层电子对数目电子对的排列方式分子类型孤电子对数目分子构型实例2直线形AB20直线形BeH2、BeCl2、Hg(CH3)2、Ag(NH3)+2、CO2、CS23正三角形AB3AB201正三角形角形(V形)BF3B(CH3)3、SO3、CO2-3SnCl24正四面体AB4 AB3AB2

5、0 12正四面体形 三角锥形角形（V形）CH4CCl4SiH4PCl4、NH4－、SO42-NH3、NF3H2OH2S第2页利用上表判断分子几何构型时应注意，如果在价层电对中出现孤电子对时，价层电子对空间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，价层电子对空间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方向。所以SnBr2的键角应小于120º，NH3、H2O分子的键角应小于109º28¹。对于分子中有双键、叁键等多重键时，使用价层电子对理论判断其分子构型时，双键的两对电

6、子和叁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π键电子。上表各种情况对应的分子构型图示如下表：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本资料的应用：新课标高考大纲中明确要求：“能用价层电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测常见的简单分子或者离子的空间结构。”，而学生对于杂化轨道理论常感难度较大，为此，从价层电子对互斥理论着手，再与杂化轨道理论相结合，可以更好地解释常见的简单分子或者离子的空间结构。

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