价层电子互斥模型 价层电子互斥棋型 0 由斯比R.了.g111。p1a1和尼置尔婚 (Nyho1m在50年代提出了一种简单的模型用来判 断某一个分子玻高子的立体结构，定名为价层电子对 互后罐声.简称vEPR罐海Va1 enee she11 食证实。夏 一通式的分子或高子其结构可 lectron Pair Repuleion的缩写) 能相 对于我们经常遇到的分子或离子：特别是以非金 属原子为中心的单核（即单中心）分子或真子，用这 后者是立体的三角型。 的立体结构少与事实不符， 价层电于互斥模型 价层电子互斥德型 能地互 成高子的成和原 可用 例：分子5050，0,2502N0 型直成平面三角形正四面件三角双能体E八面 Y-A-Y Y-A YY-Y5 价层电子互斥慎型 价层电子互斥棋型 下中的：个价展电子对之闲的力的大小有知 时 为对电子对：为合电子对 力顺序是量经常夏考心的 AY它们的分子立 为 较小的空向 大的控而视于较电 不轻技子对力 AX. 7 价层电子互斥模型 价层电子互斥模型 还要到知下儿押 分于的立体构型 。想模型为正因面体价层电子对间夹 角均为 体构型指，0而不是，0E,)为角型非 、 123.2 (4根据斥力序0->>b-应有 价电子对 112.5 业w0 7  价层电子互斥模型 分子的立体结构决定了分子许多重要性质，例如 分子中化学键的类型、分子的极性、分子之间的作用 力大小、分子在晶体里的排列方式，等等，而路易斯 结构式未能描述分子的立体结构。 无机分子的立体结构通常是指其s­键的分子骨架 在空间的排布。这种分子骨架可以用现代实验手段测 定。 实验证实，属于同一通式的分子或离子,其结构可 能相似，也可能完全不同。 如,H 2S和H 2O属同一通式H 2A，结构很相似，都 是角型分子，仅夹角度数稍有差别，而CO 3 2­ 离子和 SO3 2­ 离子属同一通式AO 3 2­ ,结构却不同:前者是平面型,  后者是立体的三角锥型。 H2 O H2 S CO 3 2­  SO3 2­  价层电子互斥模型 吉列斯比(R.J.Gillespie)和尼霍尔姆 (Nyholm)在50年代提出了一种简单的模型用来判 断某一个分子或离子的立体结构,定名为价层电子对 互斥模型,简称VSEPR模型(Valence Shell  Electron Pair Repulsion的缩写)。 对于我们经常遇到的分子或离子[特别是以非金 属原子为中心的单核(即单中心)分子或离子],用这 一理论模型预言的立体结构很少与事实不符。 价层电子互斥模型 １、VSEPR模型的要点是: (1)用通式AXnEm来表示所有只含一个中心原子的 分子或离子的组成，式中A表示中心原子,X表示配位原 子(也叫端位原子),下标n表示配位原子的个数,E表示中 心原子上的孤对电子对,下标m是电子对数。已知分子 或离子的组成和原子的排列顺序时,m值可用下式确定: m=(A的族价­X的化合价·X的个数­离子的电荷数)/2 例如: 分子 SO2 SO3 SO 3 2­  SO4 2­  NO 2+ m 1  0  1  0  0  注：有时,计算出来的m值不是整数,如NO 2， m=0.5，这时应当作m=1来对待，因为，单电子也要占 据一个孤对电子轨道。 价层电子互斥模型 (2)通式AXnEm里的(n+m)的数目称为价层电子对 数,令n+m=z,则可将通式AXnEm 改写成另一种通式 AYz;VSEPR模型认为，分子中的价层电子对总是尽可 能地互斥，均匀地分布在分子中，因此，z的数目决定 了一个分子或离子中的价层电子对在空间的分布(与分 子立体构型不同),由此可以画出VSEPR理想模型: z       2              3                4                 5  6  模型 直线形 平面三角形 正四面体 三角双锥体 正八面体 Y  A  Y  Y  A  Y  Y  A  Y  Y  Y  Y  A  Y  Y  Y  Y  Y  A  Y  Y  Y  Y  Y  Y  价层电子互斥模型 (3)“分子立体构型”是指不包括孤对电子对的AXn中 的A和n个X(配位原子)在空间的排布，只有当AXnEm中 的m=0时，即AY Z =AX n时，VSEPR模型才是分子立体 构型，否则，得到VSEPR模型后要略去孤对电子对， 才得到它们的分子立体构型，如:H 2O,NH 3 ,CH 4都是 AY 4 ,它们的分子立体构型为： 分子 H 2O  NH 3 CH 4 构型 角形 三角锥体 正四面体 AY4 AXn  EO  H H E E N H H H H C H H H O  H H N H H H H C H H H 价层电子互斥模型 (4)AY z中的z个价层电子对之间的斥力的大小有如 下顺序: i. l­l>>l­b>b­b(l为孤对电子对;b为键合电子对) 这一斥力顺序是最经常要考虑的。这是由于键合 电子对受到左右两端带正电原子核的吸引，而孤对电 子对只受到一端原子核吸引，相比之下，孤对电子对 较“胖”，占据较大的空间，而键合电子较“瘦”，占据 较小的空间。 孤对电子对与键合电子对斥力 不同使理想模型发生畸变。 如：CH 4、NH 3、H 2O中的H­A­H 分别为109.5°、107.3°、104.5° N  H  H H  此外,有时还要考虑到如下几种顺序： ii. t­t>t­d>d­d>d­s>s­s(t­叁键,d­双键,s­单键) 价层电子互斥模型 iii.c w ­c w>c w ­c s>c s­c s(c代表配位原子的电负性,下标 w为弱,s为强)如：OF2、H 2O分子的键角分别为103.2  和104.5度 iv.中心原子的电负性增大时，键角将增大。如： NH 3、PH 3、AsH 3、SbH 3分子的键角分别为107.3、 93.3、91.8、91.3度 价层电子对之间的以上“斥力顺序”使分子或离子 的立体构型偏离由AY z确立的理想模型而适当畸变;当 理想模型不止一个时,还决定了哪种构型更为稳定。这 些顺序规则中，第一种斥力顺序是最重要的。 C O F  F  112.5 。 123.2 。 例:试用VESPR模型预测H 2O分子的立体构型。 解:(1)H 2O分子属AX 2E2=AY 4 (2)VSEPR理想模型为正四面体,价层电子对间夹 角均为109°28'。 (3)分子立体构型(指H 2O而不是H 2OE 2)为角型(非 线形分子)。 (4)根据斥力顺序(i)(l­l>>l­b>b­b),应有: ∠l­O­l>∠l­O­H>∠H­O­H  所以水分子的立体结构应为VSEPR理想模型的 畸变型，其中的∠H­O­H小于109.5°。为104.5° 价层电子互斥模型 H2 O