杂化轨道理论要点.ppt

四 价层电子对互斥理论 一、价层电子对互斥理论的基本要点 二、价层电子对互斥理论的应用实例 一、价层电子对互斥理论的基本要点 价层电子对互斥理论的基本要点： （1）分子或离子的空间构型取决于中心原 子的价层电子对数。中心原子的价层电子对是 指σ键电子对和未参与成键的孤对电子。 （2）中心原子的价层电子对之间尽可能远 离，以使斥力最小，并由此决定了分子的空间 构型。 静电斥力最小的价层电子对的排布方式 利用价层电子对互斥理论预测分子或离子的 空间构型的步骤如下： （1）确定中心原子的价层电子对数： 价层电子对数＝（中心原子的价电子数＋ 配位原子提供的电子数)/2 （2）根据中心原子的价层电子对数，找出相 应的电子对排布，这种排布方式可使电子对之间 静电斥力最小。 （3）根据中心原子的价层电子对的排布方式， 把配位原子排布在中心原子周围，每一对电子连 接一个配位原子，未结合配位原子的电子对就是 孤对电子。若中心原子的价电子对全部是成键电 子对，则分子或离子的空间构型与中心原子的价 层电子对的排布方式相同；若价层电子对中有孤 对电子，应根据成键电子对、孤对电子之间的静 电斥力的大小，选择静电斥力最小的结构，即为 分子或离子的空间构型。 二、价层电子对互斥理论的应用实例 在CH4 中，C 有4个电子，4个H 提供4个电 子，C 的价层电子总数为8个，价层电子对为4 对 。C 的价层电子对的排布为正四面体，由于 价层电子对全部是成键电子对，因此 CH4 的空 间构型为正四面体。 （二） 的空间构型 在 中，Cl 有7个价电子，　不提供电 子，再加上得到的1个电子，价层电子总数为　 个，价层电子对为4对。Cl的价层电子对的排布 为四面体，四面体的 3 个顶角被3个O占据，余 下的一个顶角被孤对电子占据，因此 为三 角锥形。 （三） PCl5 的空间构型 在 PCl5 中，P 有5个价电子，5 个Cl分别提 供1个电子，中心原子共有5对价层电子对，价 层电子对的空间排布方式为三角双锥，由于中 心原子的价层电子对全部是成键电子对，因此 PCl5 的空间构型为三角双锥形。 利用价层电子对互斥理论，可以预测大多 数主族元素的原子所形成的共价化合物分子或 离子的空间构型。 中心原子的价层电子对的排布和 ABn 型共价分子的构型 3. 分子轨道理论的应用 （1）几种常见同核双原子分子的结构（电子分布式） A: F2分子的结构： F2[(σ1s)2 (σ1s*)2 (σ2s)2 (σ2s*)2 (σ2p)2 (π2py)2 (π2pz)2 (π2py*)2 (π2pz*)2] 抵消 抵消 抵消 抵消 F F σ B: N2分子的结构： N2[(σ1s)2 (σ1s*)2 (σ2s)2 (σ2s*)2 (π2py)2 (π2pz)2 (σ2p)2 ] N N ‥ ‥ A: O2分子的磁性 16个电子 抵消 抵消 ∴ O2分子是顺磁性物质 （2）分子的性质 O2[(σ1s)2 (σ1s*)2 (σ2s)2 (σ2s*)2 (σ2p)2 (π2py)2 (π2pz)2 (π2py*)1 (π2pz*)1] 三电子π键 三电子π键 1个σ 键 逆磁性物质：在磁场中受到磁场排斥的物质。逆磁性物质中所有电子都已配对，没有单个电子。 顺磁性物质：在磁场中受到磁场吸引的物质。顺磁性物质中电子没有全部配对，有单个电子。 逆磁 顺磁 判断：O2 O2+ O22+ O2- O22-哪个最稳定？ B: 分子的稳定性 如果成键轨道上的电子数多于反键轨道上的电子数，即分子有净的成键，这样的分子是稳定的，反之是不稳定的。分子的这种性质可用键级来表示。 键级 = ?（成键轨道上电子数﹣反键轨道上电子数） H2+的存在 §3 分子间力和氢键 分子间力：分子与分子之间的相互吸引力， 又称范德华力。 分子间力影响物质的物理性质 1. 共价键的极性 极性共价键： 电负性不相同的两种原子之间形成的共价键。 非极性共价键：电负性相同的两种原子之间形成的共价键。 3.1 分子的极性 两种不同原子之间形成的共价键一定是极性共价键。 观察下列分子的正、负电荷“重心”是否重合： 极性分子：正负电荷重心不重合的分子。