材料化学08分子结构.pptVIP

Hg(IIB) O,S (VIA) N,P (VA) C,Si (IVA) B(IIIA) Be(IIA) 中心原子 H2S PH3 SiH4 BCl3 HgCl2 H2O NH3 CH4 BF3 BeCl2 实例 V 三角锥 正四面体 平面 三角 直 线 分子空间构型 109?28? ~ 90° 109?28? 120° 180° 成键轨道夹角 4 4 3 2 杂化轨道数目 s+(3)p s+(3)p s+(2)p s+(1)p 参加杂化的轨道 不等性sp3 sp3 sp2 sp 杂化轨道 类型 10.2.3 价层电子对互斥理论(VSEPR) (Valence shell electron pair repulsion) 基本要点： 1、分子或离子的空间构型与中心原子的价层 电子对数目有关 价层电子对数= 成键电子对数+ 孤电子对数 VP = BP + LP 2、价层电子对尽可能远离以使相互斥力最小 八面体 三角双锥 四面体 平面三角 直线 电子对的排布 6 5 4 3 2 电子 对数 静电斥力最小的电子对排布 LP-LP LP-BP BP-BP 电子对之间的排斥力大小顺序为： 推测分子或离子空间构型的步骤 (AXn) 1、确定中心原子 A 的价层电子对数VP VP = ( A的价电子数 + X 提供的价电子数 – 离子电荷数 ) / 2 注：① 卤素原子作中心原子时，提供所有的7个 价电子，作配位原子时只提供1个价电子； ② 氧族元素的原子作中心原子时，提供所有 的6个价电子，作配位原子时不提供价电子； 例：计算SO42–、NH4+、IF2–的 价层电子对的数目。 VP (SO42–) = [6 + 4×0 – (– 2)] / 2 = 4 VP (NH4+) = (5 + 4×1 – 1) / 2 = 4 VP (IF2–) = [7 + 2×1 – (–1)] / 2 = 5 注：③ 惰性气体元素的原子作中心原子时，最外 层电子均看作价层电子 2、依据价电子对数目VP和配位原子的数目n 　确定 AXn 分子或离子的空间构型 ①VP = n 时 SF6 正八面体 6 PCl5 三角双锥 5 CH4 正四面体 4 BF3 平面三角形 3 BeH2 直线形 2 实例 分子或离子的几何构型 VP，n ②VP n时，即中心原子的价层电子对中 有孤对电子存在 ICl4– 平面正方形 2 IF5 四方锥 1 6 XeF2、I3– 直线形 3 ClF3 T形 2 TeCl4 变形四面体 1 5 H2O V形 2 NH3 三角锥 1 4 SO2 V形 1 3 实例 分子或离子的几何构型 LP = VP - n VP 正八面体 三角双锥 正四面体 平面三角形 直线形 价层电子对空间构型 sp3d2 sp3d sp3 sp2 sp A的杂化类型 6 5 4 3 2 VP 中心原子的价层电子对的空间构型 与其杂化轨道之间的对应关系 思考题： 解释NO2+, O3, SnCl3–, OF2, ICl3, I3–, XeF5+, ICl4– 等离子或分子的空间构型, 并指出其中心 原子的轨道杂化方式。 sp3d2 sp3d2 sp3d sp3d sp3 sp3 sp2 sp A的轨道杂化方式 平面正方形 四方锥 直线 T形 V形 三角锥 V形 直线 分子或离子的空间构型 2 1 3 2 2 1 1 0 LP 6 6 5 5 4 4 3 2 VP ICl4– XeF5+ I3– ICl3 OF2 SnCl3– O3 NO2+ 价层电子对互斥理论的应用 可快速判断分子的空间构型 可推测中心原子所采用的杂化轨道 可推测分子中键角的相对大小 可判断分子的极性 成键电子对越靠近中心原子，斥力越大，键角越大 ?HNH ?HPH ?HAsH ?HSbH 对AXn型分子或离子： VP = n 时无极性 VP n 时有极性 价层电子对互斥理论的局限性 不能给出键角的具体大小 只适用于中心原子为主族元素或 d0、d5、d10的过渡元素的原子 只适用于孤立的分子或离子，不 适用于固体的空间结构 * * 第 八 章 分 子 结 构 8.1 离子键(自学) 8.2 共价键理论 8.3 分子间力和氢键 8.4 离子极化 8.1 离子键(Ionic Bond) 思考题: 什么是离子键？