第二节 分子的立体结构
一、常见分子的空间构型
1.双原子分子都是直线形,如:HCl、NO、O2、N2 等。
2.三原子分子有直线形,如CO2、CS2等;还有"V"形,如H2O、H2S、SO2等。
3.四原子分子有平面三角形,如BF3、BCl3、CH2O等;有三角锥形,如NH3、PH3等;也有
正四面体,如P4。
4.五原子分子有正四面体,如CH4、CCl4等,也有不规则四面体,如CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3。
另外乙烯分子和苯分子都是平面形分子。
二、价层电子对互斥模型
1.理论模型
分子中的价电子对(包括成键电子对和孤电子对),由于相互排斥作用,而趋向尽可能彼此远
离以减小斥力,分子尽可能采取对称的空间构型。
2.价电子对之间的斥力
(1)电子对之间的夹角越小,排斥力越大。
(2)由于成键电子对受两个原子核的吸引,所以电子云比较紧缩,而孤对电子只受到中心原子的吸引,电子云比较"肥大",对邻近电子对的斥力较大,所以电子对之间斥力大小顺序如
下:
孤电子对-孤电子对>孤电子对-成键电子>成键电子-成键电子
(3)由于三键、双键比单键包含的电子数多,所以其斥力大小次序为三键>双键>单键。
3.价层电子对互斥模型的两种类型
价层电子对互斥模型说明的是价层电子对的空间构型,而分子的空间构型指的是成键电子对空间构型,不包括孤对电子。
(1)当中心原子无孤对电子时,两者的构型一致;
(2)当中心原子有孤对电子时,两者的构型不一致。
4.用价层电子对互斥理论推断分子或离子的空间构型
具体步骤:
(1)确定中心原子A价层电子对数目
中心原子A的价电子数与配体X提供共用的电子数之和的一半,即中心原子A价层电子对
数目。计算时注意:
① 氧族元素原子作为配位原子时,可认为不提供电子,但作中心原子时可认为它提供所有
的6个价电子。
②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PO中P原子价层电子
数应加上3,而NH中N原子的价层电子数应减去1。
③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。
(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,它们趋向于尽可能的相互远离。价层电子对的空间构
型与价层电子对数目的关系:
价层电子对数目 2 3 4 5 6 价层电子对构型 直线形 三角形 四面体 三角双锥 八面体 (3)分子空间构型确定