化学键与分子结构另存.pptVIP

若中心原子中有一对未用电子对，这个孤电子对对邻近成键电子对产生斥力，如NH3分子，三个成键电子对，第四个是孤电子对，查表１它不再是四面体而是一个三角锥形分子，即三个氢原子在锥底而氮原子在锥顶，并且键角不是109.5°，而是107°。若存在两个孤电子对，这两个孤电子对对相邻两个成键电子产生更大排斥力，如H2O分子，其键角变得更小，∠HOH=104.5°，H2S、SeH2都属于这种情况。（2）价电子对数为５若全部为成键电子，查表１价电子排布为三角锥，如分子中心原子在三角形平面中心，三角形三个顶点上有三个原子，中心原子的上下方各有一个原子，分子结构见图(1)当有一个孤电子对时，分子组成为AB4图形如SF4。这个中心原子的孤电子对应在何处呢？若把分子看作球形，根据立体几何定理，可知在球面相互之间相距最远的五点是内接三角双锥的五个顶点，若５个顶点缺少一个配位体去占据，SF4分子实际上是一个变形四面体，见图（２）。当有两个孤电子对存在时，只有三个配位体，５个点上缺少两个配位体，其电子排布可能有两种情况，见图(３)、(４)。根据立体几何原理，在球面上相互之间相距最远的三点是通过球心的平面上内接三角形的三个顶点，这样两个孤电子对之间排斥力较小，所以（3）是稳定态；（4）是不稳定态。因此，价电子对数为5，有两个孤电子对的分子构型呈T形，如ClF3分子。1234”若孤电子对数为3，查表1电子排布为三角双锥如I3-离子，在5对电子对中有2个成键电子对，3个孤电子对，有此可得到（a）、(b)、(c)三种结构：abc添加标题90°成键电子对—成键电子对001添加标题90°孤电子对—成键电子对643添加标题90°孤电子对—孤电子对022添加标题(b)(c)添加标题在三角双锥结构中，电子对之间夹角有90°和120°两种。夹角越小，斥力越大，因此只考虑90°互斥作用即可。添加标题经分析,(a)中90°无孤对—孤对排斥,而(b)和（c）均存在孤对—孤对排斥作用，很明显排布（a）的静电排斥力最小，分子势能低，是理想的稳定结构直线型。ICl2-直线形（3）价层电子对数为6若有６个配位体与之组成分子如SF6，查表则电子排布为八面体，７个质点的分布见简图（５）。若有一个孤电子对时如IF5，此时分子结构见简图（６），像一把倒立的伞，即所谓的四方锥体。此时∠FIF不是90°而是84.5°（实测），这种结构比较对称，是一个稳定结构。单击此处添加小标题(6)单击此处添加小标题(8)当有两个孤电子对时，这两对孤电子可能有两种排布情况，一种是位于水平方向四方平面相邻的两个角上见图（7）；另一种是位于四方平面的上部和下部见图（8）。（7）孤电子对—孤电子对之间排斥力远远大于（8），所以（8）是稳定结构，即分子的构型应为平面正方形，如ICl4-、XeF4、BrF4-等。（4）对于含有双键或叁键的分子对双键、叁键可作为一个电子对计算，其排斥力大小顺序是：三键＞双键＞单键。因为叁键中含有三个电子对，需要与邻近轨道重叠的多，排斥力强。双键中两个电子对重叠次之；单键中的一个电子对重叠程度最小的缘故。例如CO2分子其结构式可写成，把间的双键当作一对电子，C的结构为直线型。又如甲醛CH2O、乙烯C2H4和光气COCl2，它们的结构分别为：虽然都是平面三角形，夹角为120°。但由于双键斥力大于单键，所以含双键的角大于120°，不含双键的角小于120°，其键角分别测得如下：PARTONE（5）对键角的预测孤电子对的存在影响分子基本构型中的键角，如在NH3和H2O分子中因有孤电子对存在，键角减小。其主要原因是孤电子对只受一个原子核吸引，偏向中心原子，从而对周围的电子对有更强的排斥作用。故使得NH３中∠HNH为107°；H２O中有两对孤对电子对排斥作用更强，键角更小为104.5°，同主族的H2S、H2Se的键角比H2O依次减小，即H2S为92°、H2Se为90.9°；同样PH3、AsH3和SbH3的键角比NH3键角仍小，分别为95.5°、92°和90°。氨分子的空间结构图氮原子的价电子层结构为2s22p3，在形成NH3分子时，氮的2s和2p轨道首先进行sp3杂化。因为2s轨道上有一对孤电子对,由于含孤电子对的杂化轨道对成键轨道的斥力较大，使成键轨道受到挤压，成键后键角小于109.5°，分子呈三角锥形。水分子的空间结构图常见杂化轨道及其几何型式sp3杂化——正四面体sp2杂