化學競賽-價層電子對互斥理論課件

價層電子對互斥理論

(VSEPR模型)形形色色的分子O2HClH2OCO2C2H2CH2ONH3P4CH4CH3CH2OHCH3COOHC6H6C8H8CH3OHC60C20C40C70為什么CO2和H2O都是三原子分子，而分子的空間結(jié)構(gòu)卻不同？為什么CH2O和NH3都四原子分子，而分子的空間結(jié)構(gòu)也不同？寫出CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4等分子的電子式、結(jié)構(gòu)式分子CO2H2ONH3CH2OCH4電子式結(jié)構(gòu)式中心原子有無孤對電子空間結(jié)構(gòu)OCO:::::::::::HOH::::HNH:H:::HC

H:HHO=C=OH-O-HH-N-H-HH-C-H=OH-C-H--HH無有有無無直線形V形三角錐形

平面三角形

正四面體::

HCH:O::

:一、價層電子對互斥理論的要點1.中心原子的價層電子對只包括形成σ鍵的電子對和價層的孤電子對。2.中心原子周圍的價層電子對數(shù)決定了分子或離子的空間構(gòu)型。3.價層電子對盡可能彼此遠離，使它們之間的斥力最小。價層電子對=成鍵電子對+孤對電子對

(VP)(BP)(LP)1、確定中心原子的價層電子對數(shù)以AXm為例(A—中心原子,X—配位原子)：原則：①A的價電子數(shù)=主族序數(shù)②配位原子X：H和鹵素每個原子各提供一個價電子,

規(guī)定：氧與硫不提供價電子；③陽離子應(yīng)減去電荷數(shù),陰離子應(yīng)加上電荷數(shù)。VP=1/2[A的價電子數(shù)+X提供的價電子數(shù)×m±離子電荷數(shù)()]陰陽二、推斷分子或離子空間構(gòu)型的步驟：④計算結(jié)果不為整數(shù)，則應(yīng)進為整數(shù)。

例：價電子數(shù)VP(價電子對數(shù))

NH4+5+4-1=8

CCl4

4+4=8

NO2

5+0=5

ICl2-

7+2+1=10

OF2

6+2=8

PO43-5+3=8444354

XeF48

+

4=1262、確定電子對的空間構(gòu)型：VP=2直線形VP=3平面三角形VP=4正四面體VP=5三角雙錐VP=6正八面體3、確定中心原子的孤對電子對數(shù)，推斷分子的空間構(gòu)型。(1)LP=0:分子的空間構(gòu)型=電子對的空間構(gòu)型VP=(2+2)=2直線形VP=(3+3)=3平面三角形VP=(4+4)=4正四面體VP=(5+5)=5三角雙錐VP=(6+6)=6八面體例如：(2)LP≠0：分子的空間構(gòu)型不同于電子對的空間構(gòu)型34611

21

2SnCl2平面三角形V形NH3正四面體三角錐形H2O正四面體V形IF5正八面體四方錐形XeF4正八面體平面正方形VPLP電子對的空間構(gòu)型分子的空間構(gòu)型例515253VPLP電子對的空間構(gòu)型分子的空間構(gòu)型例三角雙錐變形四面體SF4三角雙錐T形ClF3三角雙錐直線形XeF2分子中心原子的價電子對數(shù)電子對的空間排布中心原子的孤對電子對分子的空間構(gòu)型SiCl4CS2BF3PCl3OF2SO2423443正四面體

0正四面體直線形直線形

0平面三角形2平面三角形正四面體正四面體平面三角形

011三角錐形V形V形例1.用VSEPR理論預(yù)測SiH4、H2S、PH3分子的空間構(gòu)型，并判斷它們鍵角的相對大小。解：SiH4VP=(4+41)/2=4無孤電子對

SiH4分子構(gòu)型為正四面體形。

H2SVP=(6+21)/2=4H2S的價電子對應(yīng)為正四面體排布，其中兩對為孤電子對，所以分子構(gòu)型應(yīng)為V形。

PH3

VP=(5+31)/2=4PH3的價電子對應(yīng)為正四面體排布，其中一對為孤電子對，所以分子構(gòu)型應(yīng)為三角錐形。所以三個分子的鍵角從大到小的順序是：SiH4＞PH3＞H2S。

例2.利用價層電子對互斥理論判斷下列分子和離子的幾何構(gòu)型。要求寫出價層電子總數(shù)、價層電子對數(shù)、電子對構(gòu)型和分子構(gòu)型。AlCl3H2SSO32-NH4

+NO2IF3解：總數(shù)對數(shù)

6888510344435分子構(gòu)型三角形V形三角錐形正四面體

V字

T形電子對構(gòu)型三角形正四面體正四面體正四面體三角形三角雙錐價層電子對數(shù)(VP)電子對的空間構(gòu)型價電子對數(shù)孤電子對分子空間構(gòu)型

23

直線形

三角形直線形三角形203

3

01V形4

5

四面體三角雙錐444012正四面體V形三角錐形55550123三角雙錐形變形四面體形

T形直線形實例BeCl2BF3SnCl2CH4NH3H2OPCl5SF4ClF3XeF2價層電子對數(shù)電子對的空間構(gòu)型價電子對數(shù)孤電子對分子空間構(gòu)型6

正八面體666012正八面體型四角錐正方型SF6IF5XeF4例1、

求H3O+和SO42的價電子對數(shù)，并推測其空間構(gòu)型。解：H3O+的價電子對數(shù)=(6+311)/2=4價電子對的排布為正四面體形，其中一對為孤電子對，所以分子空間構(gòu)型為三角錐型。SO42的價電子對數(shù)=(6+0+2)/2=4價電子對的排布為正四面體形，無孤電子對，所以分子空間構(gòu)型也是正四面體型。例2：寫出下列分子的路易斯結(jié)構(gòu)式(用短線表示共用電子對,小黑點表示孤對電子)，并預(yù)測分子的幾何構(gòu)型。(1)PCl3(2)BCl3(3)CS2(4)C12O(1)PCl3：

三角錐形..PCICI............CI......CI....(2)BCl3

：

平面三角形BCI.