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分子杂化轨道学案 九洲教育 JIUZHOU EDUCATION Tel；5098155 分子杂化轨道学案 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 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.价电子对数计算方法对于ABm型分子(A为中心原子，B为配位原子)，分子的价电子对数可以通过下式确定： 中心原子的价电子数＋每个配位原子提供的价电子数×mn＝ 2 其中，中心原子的价电子数等于中心原子的最外层电子数，配位原子中卤素原子、氢原子提供1个价电子，氧原子 和硫原子按不提供价电子计算。先根据价电子对数判断分子的VSEPR 模型，再根据中心原子是否有孤对电子判断分子的立体结构模型。 5.孤电子对数的计算公式 孤电子对数?中心原子价电子数?配位原子的价数总和2 6.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。 3－ 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PO4中P原子价层子 ＋ 数应加上3，而NH4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 八三角价层电子对构型 直线形 三角形 四面体 面双锥 体 (3)分子空间构型确定 根据分子中成键电子对数和孤对电子数，可以确定相应的较稳定的分子几何构型。如下表： - 1 - （共3页） 九洲教育 A的电子对数 成键电子对数 孤电子对数 几何构型 中心原子A价层电子对的排列方式 ??――A――? ?JIUZHOU EDUCATION Tel；5098155 分子的几何构型实例 BeCl2 HgCl2(直线形) CO2 BF3(平面BCl3三角形) 2 2 0 直线形 3 3 2 0 平面三角形 1 三角形 SnBr2PbCl2形) (V4 0 四面体 CH4(四面CCl4体) 4 3 1 四面体 NH3(三角锥) 2 2 四面体 H2O(V形) 6 6 4 0 八面体 SF6(八面体) 2 八面体 XeF4(平面正方形) 三、ABm型杂化类型的判断 1.公式 1 电子对数n＝(中心原子的价电子数＋配位原子的成键电子数±电荷数) 2 2.根据n值判断杂化类型 一般