价层电子对理论

其m中为：配AB位m原型子分的子个或数离。子，A为中心原子，B为配位原子， 中心原子的价层电子对数，包括成键电子对和未成键的
孤电子对数。 电子对位置怎样排列，倾向于分离得尽可能远些，即电
子对所占据轨道间的夹角尽可能越大越好,使电子对间 的排斥力最小，这样的结构才稳定。
例这如两：个Be成C键l2分电子子中对，只B有e原排子在中价心层B共e有原两子对两电侧子斥， 力才最小，形成的分子才最稳定，因此BeCl2分 子的空间构型为直线形，键角180º。
例如：NH3分子中，中心N原子价层电子对数 为4，电子对排布为四面体，而NH3分子的空 间构型为三角锥型，有一个孤电子对未成键， 而且孤电子对与成键电子对的排斥作用大于成 键电子对的排斥作用，因此，NH3分子的键角 被压缩，只有107.3º。
再如：H2O分子中，中心O原子价层电子对数 为4，电子对排布为四面体，而H2O分子的空 间构型为V型，有两个孤电子对未成键，因此， H2O分子的键角被两个孤电子对压缩，压缩得 更厉害，比氨的键角还要小，只有104.5º。
2.价层电子对间排斥力的大小，取决于电子对间 的相距角度和电子对的成键情况。
其一 电子对间的相距角度越大，排斥力越小。
其二 电子对的成键情况，是孤电子对还是成键电 子对？ 是单键还是多重键？
它们的斥力大小顺序为：
①孤电子对-孤电子对 ﹥ 孤电子对-成键电子对 ﹥ 成键电子对-成键电子对
原因：成键电子对因受两核吸引，电子云紧密，对其相 邻电子对的斥力弱于仅受一个核吸引的孤电子对对其 相邻电子对的斥力。
注意：如果排列不止一种结构按下列规则确定：
1、考虑分子中相距角度较小的三种电子对的排斥作用，即 （1）孤电子对－孤电子对(孤-孤)
（2）孤电子对－成键电子对(孤-成) （3）成键电子对－成键电子对(成-成)
2、选定“孤－孤”或“孤－”或“成－成”斥力作用最少 的构型为最稳定构型。
三、应用
1、BeCl2分子 中心原子铍有两个价电子，每
问题一:分子的几何构型与电子对构型的关系
若配体数和电子对数相一致，各电子对均为成键 电对，则分子构型和电子对构型一致。当配体数少于 电子对数时，一部分电子对成为成键电对，另一部分 电子成为孤对电子，确定出孤对电子的位置，分子构 型才能确定。
问题二：配体数可不可能大于电子对数呢？
回答是否定的，配体数不可能大于电子对数。否则 就有配体未成键，这样的分子不可能存在。
Cl o 111.4
124.3o CO
H Cl
3.如果分子或离子中有双键、三键等多重键时， 将多重键当单键处理（当一对电子处理）。 如CO2分子 O＝ C＝ O 当单键处理 O－ C－ O
根据以上理论就可给出中心原子的价层电 子对的空间构型以及形成的分子的空间构型。
价层电子对和电子对空间构型的关系
化学键理论的主要目标不仅要解释分子
的结构，更重要的是希望能预见分子的结 构，进而了解分子的极性、分子的磁性、 分子间作用力的类型及大小、分子在晶体 中的排列方式等等。
能否在只知道分子或离子的组成以及中 心原子的价层电子数的基础上就能预见分 子或离子的结构呢？
能、回答是肯定的。
在上世纪40年代，希吉维克(Sidgwick) 和坡维尔(Powell)在总结实验事实的基础上 提出了一种简单的理论模型，用以预测简 单的多原子分子或离子的立体结构。这种 理论模型后经吉列斯比(R．J．Gillespie)和尼 霍尔姆(Nyholm) 加以发展，定名为价层电 子对互斥模型，简称VSEPR(Valence Shell Electron Pair Repulsion)模型。
2对电子 3对电子 4对电子 5对电子 6对电子
180 o
· ·
A
··
· ·
120o
A
· ·· · ·
· ··
109.5o
A
·
··
··
90o
· ·
A
·· ··
··
·
120o
· ·
· ·
·
· ·
90o
A···来自· ·直线形 180 o 三角形 120 o
四面体
o 109.5
三角双锥
o 90 ,
120o
八面体90o，180o
个氯原子各提供一个电子，电子数 为4，电子对数为2，电子对理想构 型为直线型，分子构型为直线型。
Cl—Be—Cl
2、CO2分子 中心原子碳有四个价电子，氧
二、判断分子结构的规则
（一）确定中心原子价层电子对数(成键和未成键)
把中心原子原有的价电子数加上其它原子提供给
中心原子共用的电子数，再除以2。
1、氢与卤素每个原子提供1个电子。 2、氧族元素作为配体时不提供电子，当作中
心原子时，提供出所有6个价电子。 3、若为离子，则应加上或减去与电荷相应的
电子数。
②三键 ﹥ 双键 ﹥ 单键
原因：多重键比单键包含的电子数目多，斥力大小不同。 因此对于含多重键的分子或离子来说，虽然其∏键电子 不能改变分子的基本形状，但对键角有影响。
一般是单键的键角较小，含多重键的键角较大。
例如：COCl2和HCHO分子中，它们含双键的键角分别大于
单键间的夹角。
H 121 o 118 o C O
再如：BF3分子中，B原子价层有三对电子，这三 个成键电子对只有按平面三角形排布斥力才最
小，形成的分子才最稳定，因此B 间构型为平面三角形，键角120º。
F
3分子
的空
而CH4分子中，C原子价层有四对电子，这四个成 键电子对只有按四面体排布斥力才最小，因此 CH4分子的空间构型为正四面体，键角109.5º。
应用该模型不需要原子轨道的概念， 只需写出分子或离子的电子式，它的结构 就可容易地判断出来。
2-3 价层电子对互斥模型（VSEPR模型）
一、基本要点 1.在一个ABm共价分子或离子中，中心原子周围
电子对排布的几何形状，主要决定于中心原子 的价层电子对数。这些电子对的位置倾向于分 离得尽可能远些，使电子对间的排斥力最小。
（二）根据中心原子周围电子对数目，给定电子 对的理想构型
注意：当出现奇数电子对时，把单个电子当作
电子对计算。 例如:NO2中N的价电子为5个，当3对处理。
（三）绘出构型图 把配位原子排在中心原子周围，用一个电子
对连接一个配位体，剩下的孤对电子也摆在一定 位置上。
（四）根据电子对间的相互排斥作用大小，确定斥 力最小的稳定构型