判断分子空间几何构型的简单方法
配位数为四的配合物空间构型的判断方法
配位数为四的配合物空间构型的判断方法配位数为四的配合物是指由一个中心金属离子与四个配体形成的化合物。
在化学中，判断配位数为四的配合物的空间构型是非常重要的。
因为它们的空间构型决定了它们的性质和反应方式。
下面将介绍几种判断配位数为四的配合物空间构型的方法。
1. VSEPR理论VSEPR理论是一种预测分子几何形状的理论。
它基于分子中原子间的排斥力来预测分子的空间构型。
在配位数为四的配合物中，中心金属离子和四个配体形成一个平面四面体形状。
这种形状被称为四面体构型。
四面体构型的角度为109.5度。
这个角度是由于四个配体的排斥力相等而形成的。
2. 晶体学晶体学是一种研究晶体结构的学科。
它可以用来确定配位数为四的配合物的空间构型。
晶体学使用X射线衍射技术来确定分子的结构。
通过测量X射线的散射模式，可以确定分子的原子位置和空间构型。
这种方法可以非常准确地确定分子的结构，但需要非常昂贵的设备和专业知识。
3. 磁性测量磁性测量是一种测量分子磁性的方法。
在配位数为四的配合物中，中心金属离子和四个配体形成一个平面四面体形状。
这种形状会影响分子的磁性。
通过测量分子的磁性，可以确定分子的空间构型。
这种方法可以用来确定分子的结构，但需要非常精确的测量设备和专业知识。
4. 光谱学光谱学是一种研究分子结构的方法。
它可以用来确定配位数为四的配合物的空间构型。
光谱学使用分子吸收和发射光谱来确定分子的结构。
通过测量分子的吸收和发射光谱，可以确定分子的原子位置和空间构型。
这种方法可以用来确定分子的结构，但需要非常精确的测量设备和专业知识。
总之，判断配位数为四的配合物的空间构型是非常重要的。
它可以帮助我们理解分子的性质和反应方式。
以上介绍的方法都可以用来确定分子的结构，但需要非常精确的测量设备和专业知识。
在实际应用中，我们需要根据具体情况选择合适的方法来确定分子的结构。
空间构型的判断方法
空间构型的判断方法一、引言空间构型是指分子中原子的相对位置和空间排列方式。
在化学中，掌握空间构型对于理解分子的性质和反应机理非常重要。
本文将介绍判断空间构型的方法，包括手性中心的判断、立体异构体的判定和分子几何形状的确定。
二、手性中心的判断手性中心是指一个原子或一组原子固定在一个平面上，其余三个不同基团分别连接在三个不同方向上。
手性中心是判断立体异构体是否存在的重要依据。
1. 确定手性中心的条件（1）四个取代基固定在同一平面上。
（2）四个取代基两两不同。
（3）三个取代基连接在三条不同方向上。
2. 判断手性中心根据以上条件，可以通过以下步骤来判断手性中心：（1）画出化学式，并标明每个原子的相对位置；（2）找到四个连接点，并将它们标记为1、2、3、4；（3）比较每个连接点与其他三个连接点之间的位置关系，如果有其中三个连接点都在一个平面内，则该分子不具有手性中心；否则就会存在手性中心。
3. 手性中心的符号表示手性中心可以用R和S符号来表示。
R表示顺时针方向，S表示逆时针方向。
具体判断方法见下一节。
三、立体异构体的判定立体异构体是指分子中原子排列方式不同，但化学式相同的分子。
常见的有光学异构体和几何异构体。
1. 光学异构体光学异构体是指非对称分子在空间中存在两种镜像对称的结构，这两种结构不能通过旋转或平移重合。
这两种结构之间互为镜像关系，称为对映异构体。
（1）找出手性中心；（2）将四个连接点按优先级从高到低编号，优先级由原子序数决定；（3）将编号为1、2、3的三个连接点按逆时针方向旋转至编号4所在平面上；（4）如果旋转次数为偶数，则该分子为R型；如果旋转次数为奇数，则该分子为S型。
2. 几何异构体几何异构体是指化学式相同但空间结构不同的分子。
其中最常见的是顺式和反式异构体。
（1）找出双键，并确定其两侧基团；（2）比较两侧基团的相对位置，如果在同一侧，则为顺式异构体；如果在异侧，则为反式异构体。
四、分子几何形状的确定分子几何形状是指分子中原子之间的空间排列方式。
空间构型的判断方法
空间构型的判断方法空间构型的判断方法侧重于确定分子或离子的几何形状、键角、键长等因素，从而揭示其化学性质和反应活性。
下面将介绍几种判断空间构型的方法。
1. 分子轨迹法：这是判断非刚性分子空间构型的主要方法之一。
该方法利用分子在空间中的运动轨迹来确定其具体形状。
通过计算分子的转动、振动等运动的能量、角动量以及力矩等参数，可以得到分子各个键的方向和间距，从而推导出空间构型。
分子轨迹法的优点是直观、可靠，但需要大量的计算和实验数据支持。
2. 光学旋光法：该方法适用于具有手性的分子和化合物。
手性分子在光学活性溶液中会引起旋光现象，即旋光产生的角度与分子的绝对构型有关。
通过测量旋光角度和选择性吸收等光学性质，可以判断分子或离子的空间构型。
光学旋光法是一种比较简便和常用的方法，但只适用于具有手性的化合物。
3. X射线衍射法：该方法利用X射线的衍射现象来确定分子或晶体的空间构型。
通过测量入射光束和衍射光束的角度和强度，可以得到分子中原子的位置和间距。
根据收集到的X射线衍射数据，可以使用分子结构定位软件进行分析和处理。
X 射线衍射法是一种非常准确和可靠的方法，但需要专门的仪器设备和技术。
4. 核磁共振法：核磁共振（NMR）通过测量分子核自旋的磁性来确定分子的构型。
不同原子核具有不同的化学位移，通过测量核磁共振谱图中各峰的化学位移，可以得到分子中不同原子的化学环境和空间位置。
核磁共振法是一种非侵入性和非破坏性的方法，适用于判断液体和固体样品的空间构型。
总之，判断空间构型的方法有多种，每种方法都有其适用范围和优缺点。
根据具体的研究对象和实验条件，选择合适的方法来判断分子或离子的空间构型。
综合运用这些方法，可以更全面、准确地揭示化学物质的结构和性质，从而为相关领域的研究提供重要支持。
高中化学空间构型公式总结
高中化学中，空间构型公式是非常重要的概念。
它们帮助我们理解化学分子和离子的三维形状以及它们的化学性质。
以下是对一些常见的空间构型公式的总结。
一、路易斯结构式
路易斯结构式是一种平面结构图，其中化学键和孤对电子都在平面内表示。
这种结构式可以用来预测分子的极性，但不能给出分子的空间构型。
在路易斯结构中，原子用符号表示，化学键用线表示，孤对电子用点表示。
二、分子轨道理论
分子轨道理论是一种计算分子构型的方法。
它将原子轨道组合成分子轨道，以给出分子在空间中的结构。
这种理论可以有效预测分子的化学性质，但其计算方法较为繁琐。
三、VSEPR理论
VSEPR理论是一种简单而直观的模型，用于预测分子的空间构型。
该理论认为分子的电子云构成一个壳层，外层电子对的排斥使分子采取最稳定的几何构型。
通过 VSEPR 理论，我们可以预测分子的形状、键角和分子极性。
四、双键中的共面
双键中的共面现象是由于π键非常容易成键，从而使π电子对几乎不向上或向下移动。
因此，当有一个或多个双键时，相邻的原子在空间上共面。
这种现象在脂肪酸和其他含双键的分子中非常常见。
五、立方形构型
立方形构型是指具有八个电子对的分子的一种构型。
其中，六个电子对在构成八面体的六个角上，另外两个则处于分子中心。
这种构型在硫酸和其他大分子中很常见。
总之，化学中的空间构型公式是探求分子性质和化学反应机理的基础。
通过理解这些公式和模型，我们可以更好地理解分子结构，从而预测分子的行为和特性。
分子几何构型判断3
一、 轨道杂化理论 ( Pauling, 1931) Hybridization Theory
1、轨道的杂化 、 在同一个原子中能量相近的不同类型的几 个原子轨道在成键时可以相互叠加而组成同等 个原子轨道在成键时可以相互叠加而组成同等 数量的能量完全相同的杂化原子轨道 数量的能量完全相同的杂化原子轨道 原子形成杂化轨道的一般过程 激发 杂化 轨道重叠
• 孤对电子相对来说带有较多的负电荷。受孤 孤对电子相对来说带有较多的负电荷。 对电子云的排斥， 分子中N－ 键间的夹 对电子云的排斥，NH3分子中 －H键间的夹 角被压缩为107º，H2O分子中 分子中O—H键间的夹 角被压缩为 ， 分子中 键间的夹 角被压缩到104º40¹。 角被压缩到 。 • 含有孤对电子的杂化被称为不等性杂化。 含有孤对电子的杂化被称为不等性杂化。 不等性杂化 NH3和H2O分子中 和O都发生了不等性 3杂 分子中N和 都发生了不等性 都发生了不等性sp 分子中 化
• 四个 3 杂化轨道在空间均匀对称地分布 四个sp 杂化轨道在空间均匀对称地分布— —以碳原子核为中心，伸向正四面体的四个 以碳原子核为中心， 以碳原子核为中心 顶点。 顶点。这四个杂化轨道的未成对电子分别与 氢原子的1s电子配对成键 电子配对成键， 氢原子的 电子配对成键，这就形成了甲烷 分子。 分子。
②sp2杂化
分子时， • 碳原子在形成乙烯（C2H4）分子时，每个碳原 碳原子在形成乙烯（ 子的2S轨道与两个 轨道发生杂化，称为sp 轨道与两个2p轨道发生杂化 子的 轨道与两个 轨道发生杂化，称为 2杂 杂化后形成3个杂化轨道 它们的形状与sp 个杂化轨道。 化。杂化后形成 个杂化轨道。它们的形状与 3 杂化轨道相似， 杂化轨道相似，在空间以碳原子梭为中心指向平 面正三角形的三个顶点。 面正三角形的三个顶点。 • 未杂化的 个2p轨道则垂直于杂化轨道所在的平 未杂化的l个 轨道则垂直于杂化轨道所在的平 面。3个sp2杂化轨道与未杂化的 1个2p轨道各有 个 个 轨道各有 1个未成对电子。两个碳原子分别以 个sp2杂化 个未成对电子。 个未成对电子 两个碳原子分别以1个 轨道互相重叠形成σ 两个碳原子的另外4个 轨道互相重叠形成σ键，两个碳原子的另外 个 sp2杂化轨道分别与氢原子结合。 杂化轨道分别与氢原子结合。
杂化轨道与分子的空间构型基本要点
4 2 3 4
正四面体 直线
平面三角形
0
正四面体
SP3
0
0
直线
SP
平面三角形 SP2
正四面体
正四面体
1
2
三角锥
V形
SP3
SP3
4
3
平面三角形
1
V形
SP2
NH3
PCl3
2 2 3 4 4 4 4 4
直线形 sp 直线形 180° sp 直线形 180° 直线形 sp2 平面三角形 120°平面三 角形 3 sp 正四
180° 180°
面体
120° 正四 109.5° 面体 109.5° 109.5° V形 104.5°
三角 107.3° 锥形 107.3°
思考、讨论
3、下列分子中哪一个分子的空间构型为正 四面体（ Ｄ ） A、CHCl3 B、CH3Cl C、BBr3 D、SnCl4 4、下列分子和离子中，中心原子的价电子 对几何构型为四面体，且分子(离子)空间 构型为V形的是（ A、NH4+
Ｄ）
D、OF2
B、SO2 C、H3O+
课堂小结
杂化类型 杂化轨道间 夹角 空间构型 SP
N：2s22p3 2p 2s
sp3杂化
H 2O
HOH = 104 30
ο
'
O：2s22p4
2p 2s
sp 杂化
3
sp
3
课堂练习
分
子 SiCl4 CS2 BF3 PCl3 OF2 SO2
中心原 子的价 电子对 数
电子对的空 间排布
中心原 子的孤 对电子 对
分子的空 间构型
中心原子 的杂化轨 道类型
选修二2.2.3 解题策略 分子的空间结构及判断方法
sp
1个ns和 1个np
轨道夹角 180°
实例
CO2
sp2
1个ns和 2个np
120°
BF3
sp3
1个ns和 3个np
109°28 ′ CH4
【典例1】下列分子中,中心原子杂化轨道类型相同,分子的空间结构也相
同的是( )
A.H2O、SO2 答案 B
B.BeCl2、CO2
C.H2O、NH3
D.NH3、CH2O
VSEPR模型
分子或离子的立体构型。
2.确定分子或离子的立体构型。
①若中心原子A无孤电子对,则分子或离子的立体构型为价层电子对的立体构
型—VSEPR模型。
②若中心原子A有孤电子对,则分子或离子的立体构型为略去中心原子孤电子
对后的成键电子对的立体构型。
【三言两语话重点】
(1)1个公式:
1
中心原子的价层电子对数=σ键电子对数+ 2 (a-xb)。
空间结构 间结构
直线形 直线形
三角形
三角形 V形
正四面体形
四面体形 三角锥形
V形
实例
BeCl2 BF3
SnBr2 CH4 NH3 H2O
3．利用键角判断 一般来说，高中阶段知道了多原子分子中的键角数据，就可确 定该分子的空间几何构型。常见分子的键角与分子构型如下表：
分子 硫化氢
水
氨
甲烷
二氧化碳
键角 约90° 105°
107° 109°28′
180°
分子构型 V形
V形 三角锥形 正四面体形 直线形
分子 白磷 三氯化硼 乙烯
乙炔
苯
键角 60° 120°
120°
VSEPR模型与分子的立体结构判断
VSEPR模型与分子的立体结构判断作者：李宗建张蕾来源：《中学生数理化·高二高三版》2015年第02期价层电子对互斥理论（简称VSEPR）可以判断一些共价型简单分子或离子的几何构型。
该理论认为：AB n型共价分子或离子的价层电子对（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（体系能量最低），分子尽可能采取对称的空间构型。
根据此理论，只要知道分子或离子中的中心原子上的价层电子对数，就可以大致判断AB，，型共价分子或离子的空间构型。
一、分子空间构型的判断方法1.首先计算出AB n型分子或离子的价层电子对数。
价层电子对数=（中心原子A的价电子数+配位原子B提供的价电子总数）÷2。
例如：NH3价层电子对数=（5+3）÷2=4。
注意：氧族元素（O、S）原子作为配位原子时，计算时按其不提供价层电子考虑。
例如：CO2价层电子对数=（4+0）÷2=2。
2.根据价层电子对互斥理论，画出分子的价层电子对构型，然后与B原子连接成分子构型。
二、高考试题解析例1 周期表前四周期的元素a、b、c、d、e，原子序数依次增大。
a的核外电子总数与其周期数相同，b的价电子层中的未成对电子有3个，c的最外层电子数为其内层电子数的3倍.d 与c同族，e的最外层只有1个电子，但次外层有18个电子。
回答下列问题：（1） a和其他元素形成的二元共价化合物中，分子呈三角锥形，该分子的中心原子的杂化方式为_____；分子中既含有极性共价键，又含有非极性共价键的化合物是_____（填化学式，写H1两种）。
（2）这些元素形成的含氧酸中，分子的中心原子的价层电子对数为3的酸是_____；酸根呈三角锥结构的酸是_____。
例2 X、Y、Z、R为前四周期元素，且原子序数依次增大。
XY2是红棕色气体；X与氢元素可形成XH3；Z基态原子的M层与K层电子数相等；R2+的3d轨道中有9个电子。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
判断分子空间几何构型的简单方法
以下用G表示电子对数目，V表示分子中所有原子最外层电子数的和，n表示配位原子中除了氢原子以外的其它原子的个数，m表示孤电子对数目，r表示配位原子中氢原子的个数。
当配位原子中没有氢原子且V≥16时：V=8n＋2m，G=m＋n 例：CO2分子构型的判断
V=4＋6×2=8n＋2m，这里n=2，∴m=0,
∴G=m＋n=0＋2=2，所以CO2的分子构型为直线型
BF3分子构型的判断
V=3＋7×3=8n＋2m，这里n=3，∴m=0,
∴G=m＋n=0＋3=3，所以BF3的分子构型为三角形
PCl5分子构型的判断
V=5＋7×5=8n＋2m，这里n=5，∴m=0,
∴G=m＋n=0＋5=5，所以PCl5的分子构型为三角双锥
SF4分子构型的判断
V=6＋7×4=8n＋2m，这里n=4，∴m=1,
∴G=m＋n=1＋4=5，所以SF4的分子构型为变形四面体
BrF3分子构型的判断
V=7＋7×3=8n＋2m，这里n=3，∴m=2,
∴G=m＋n=2＋3=5，所以BrF3的分子构型为T型
SF6分子构型的判断
V=6＋7×6=8n＋2m，这里n=6，∴m=0,
∴G=m＋n=0＋6=6，所以SF6的分子构型为八面体
XeF4分子构型的判断
V=8＋7×4=8n＋2m，这里n=4，∴m=2,
∴G=m＋n=2＋4=6，所以XeF4的分子构型为正方形
当配位原子中有氢原子且V＜16时：V=2r＋8n＋2m， G=m＋n＋r。
例：CH4分子构型的判断
V=4＋1×4=2r＋8n＋2m，这里r=4，n=0，∴m=0，∴G=m＋n＋r=0＋0＋4=4，所以CH4的分子构型为四面体NH3分子构型的判断
V=5＋1×3=2r＋8n＋2m，这里r=3，n=0，∴m=1，
∴G=m＋n＋r=1＋0＋3=4，所以NH3的分子构型为三角锥 H2O分子构型的判断
V=6＋1×2=2r＋8n＋2m，这里r=2，n=0，∴m=2，
∴G=m＋n＋r=2＋0＋2=4，所以H2O的分子构型为V型
HClO分子构型的判断
V=1＋7＋6=2r＋8n＋2m，这里r=1，n=1，∴m=2，
∴G=m＋n＋r=2＋1＋1=4，所以HClO的分子构型为V型HNO分子构型的判断
V=1＋5＋6=2r＋8n＋2m，这里r=1，n=1，∴m=1，
∴G=m＋n＋r=1＋1＋1=3，所以HNO的分子构型为V型HCN分子构型的判断
V=1＋4＋5=2r＋8n＋2m，这里r=1，n=1，∴m=0，
∴G=m＋n＋r=0＋1＋1=2，所以HCN的分子构型为直线型
注：以上所介绍的方法只有当V为偶数时才适用，当V 为奇数时，只需将V和G看成比它们大1的偶数即可！。