化学问题

如果对竞争有所了解，就用VSEPR的方法(即价电子排斥理论)。

价层电子对排斥理论一个分子的中心原子采用什么样的轨道杂化可以直接预测整个分子的空间构型。杂化轨道理论成功地解释了某些价分子的杂化与空间构型的关系，但仅用杂化轨道理论有时很难预测。1940年美国Sidgwick NV等人先后提出价层电子对排斥理论，简称VSEPR方法。这种方法适用于主族元素之间形成的ABn型分子或离子。根据这一理论，一个价分子或离子中围绕中心原子A的原子B(配位原子)的几何构型主要由中心原子价电子层中电子对之间的相互排斥决定。这些电子对围绕中心原子彼此尽可能远离地排列，以使它们之间的排斥能最小化。价层电子对是指形成σ键的电子对和孤对。孤对的存在增加了电子对之间的排斥力，影响了分子中的键角，改变了分子构型的基本类型。根据这一理论，只要知道分子或离子中中心原子上的价电子对数，就可以容易而准确地判断ABn型价分子或离子的空间构型。

用价层电子对理论预测分子空间构型步骤如下:

1.确定中心原子的价电子对数

中心原子的价层电子数和配体提供的* * *除以2，就是中心原子的价层电子对数。规定(1)作为配体，卤素原子和H原子提供1电子，氧族元素的原子不提供电子；(2)作为中心原子，卤素原子被计算为提供7个电子，氧族元素原子被计算为提供6个电子；(3)对于络合离子，计算价电子对数时应加上负离子的电荷数或减去正离子的电荷数；(4)计算电子对数时，如果还剩1个电子，也按1对电子处理。(5)双键、三键等多重键视为1对电子。

2.判断分子的空间构型

根据中心原子的价层电子对数，从表9-4中找到对应的价层电子对构型，然后根据价层电子对中的孤对数确定电子对的排列方式和分子的空间构型。

例题分析:试判断PCl5离子的空间构型。

解:P离子的正电荷数为5，中心原子P有5个价电子，Cl原子各提供1个电子，所以P原子的价电子对数为(5+5)/2 = 5，其排列为三角双锥。由于价层电子对中没有孤对，PCl5具有三角双锥构型。

例题分析:试判断H2O分子的空间构型。

解答:O是H2O分子的中心原子，它有六个价电子。两个H原子与O结合各提供1个电子，所以O原子的价层电子对数为(6+2)/2 = 4，其排列为四面体。由于价层电子对中有两对孤对，H2O分子的空间构型呈V形。

表9-5理想价电子对构型和分子构型

例题分析:判断甲醛分子和HCN分子的空间构型

分子中有1个C=O双键，视为1对成键电子，2个C-H单键为2对成键电子，C原子的价层电子对数为3，没有孤对，所以HCHO分子的空间构型为平面三角形。

HCN分子的结构式为H-C≡N ∶，含有C≡N的1个三键，视为1对成键电子，1个C？H的单键是1对成键电子，所以C原子的价电子对数是2，没有孤对，所以HCN分子的空间构型是直线。