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1、价层电子互斥理论价键理论和杂化轨道理论比较成功地说明了共价键的方向性和解释了一些 分子的空间构型。然而却不能预测某分子采取何种类型杂化，分子具体呈现什 么形状例如，H2O、CO2都是AB2型分子，H2O分子的键角为10445，而 CO2分子是直线型。又如NH3和BF3同为AB3型，前者为三角锥形，后者为平 面三角形。为了解决这一问题，1940年英国化学家西奇威克(Sidgwick)和 鲍威尔(Powell)提出价层电子对互斥理论(Valence-shell electrion-pair repulsion)简称VSEPR理论。后经吉莱斯(Gillespie)和尼霍姆(Nyholm 1957年发
2、展为较简单的又能比较准确地判断分子几何构型的近代学说。【VSEPR理论基本要点】1、分子的立体构型取决于中心原子的价电子对的数目。价电子对包括价层 轨道电子对和孤对电子对。2、价电子对之间存在斥力，斥力来源于两个方面，一是各电子对间的静电 斥力，而是电子对中自旋方向相同的电子间产生的斥力。为减小价电子对间的 排斥力，电子对间应尽量相互远离。若按能量最低原理排布在球面上，其分布 方式为：当电子对数目为2时，呈直线形；价电子对数目为3时，呈平面三角 形；价电子对数目为4时，呈正四面体形；价电子对数目为5时，呈三角双锥 形；价电子对数目为6时，呈八面体形等等。如图7-22所示，抹去想象的球 面，所得
3、图形就是价电子对的几何构型。囹密球血史价电考时的景观就裁亦3、键对由于受两个原子核的吸引，电子云比较集中在键轴的位置，而孤对 电子不受这种限制。显得比较肥大。由于孤对电子肥大，对相邻电子对的排斥 作用较大。不同价电子对间的排斥作用顺序为：孤对-孤对 孤对-键对 键对-键对另外，电子对间的斥力还与其夹角有关，斥力大小顺序是90 120 1804、键对只包括形成。键的电子对，不包括形成n键的电子对，即分子中的 多重键皆按单键处理。n键虽然不改变分子的基本构型，但对键角有一定影响， 般是单键间的键角小，单-双键间及双-双键间键角较大。【判断分子的几何构型】根据VSEPR理论，会按以下步骤判断分子或复
4、杂离子的几何构型。1、确定中心原子价层电子数。它可由下式计算得到：价层电子对数二(中 心原子价电子数+配位原子提供电子数-离子代数值)/2式中配位原子提供电子数的计算方法是氢和卤素原子均提供1个价电子； 氧和硫原子提供电子为零。因为氧和硫价电子数为6，它与中心原子成键时， 往往从中心原子接受2个电子而达到稳定的八隅体结构。2、根据中心原子的价电子对数，找出电子对间斥力最小的电子排布方式。 见图7-22，或从表7-4找出相应的电子对排布。表7-4静电斥力最小的电子对排布电子对23456电子对的排布直线平面三角四面体三角双锥八面体3、把配位原子按相应的几何构型排布在中心原子周围，每一对电子连接一
5、个配位原子，剩下的未与配位原子结合的电子对便是孤对电子。含有孤电子对 的分子几何构型不同于价电子的排布，孤电子对所处的位置不同，分子空间构 型也不同，但孤电子对总是处于斥力最小的位置除去孤电子对占据的位置后， 便是分子的几何构型。以if2-为例，用上述步骤预测其空间构型。(1 )中心原子I的价电子数为7 , 2个配位原子F各提供1个电子。价层电子对数=匕)=5(2) 查7-4表知，5对电子是以三角双锥方式排布。(3) 因配位原子F只有2个，所以5对电子中，只有2对为成键电子对， 3对为孤对电子。由此可得如图7-23的三种可能情况，选择结构中电子对斥力 最小，即夹角最大的那一种结构，则测定就是I
6、F2-的稳定构型，得到IF2-分子 为直线型结构的正确结论。图7-23(a)G*)(h)(c)囹7宿门之彳可解猪辆用上述方法可确定大多数主族元素的化合物分子和复杂离子的构型，现将常见分子构型归纳为表7-5表7-5分子构型小结价层电子对数分子结构实际的几何构型o O o实例2AX2直线形HgCl2,CO2BeCl23ax3平面三角形BCl3,SO3,CO32-,NO3-BF3:ax2V形(角形)SnCl2,PbCl2,O3,NO2,NO2-SO24AX,四面体玳CH4,CCl4,SiC/X- 4，NH4+，PO43-，SiO44-，C|O4-SO42三角锥，PFyAsCLM 09 O+，SO32
7、-，C|。NH3v 形（角形）Qh2s,sf2,sci2,NH2-h2o5AX5三角双锥/RPF5,AsF5,SOF5PCl5:AX4变形四面体并sf4、土TeClT形片BrF4ClF4直线形 jXeF2,IF2-3dI3-6AX6八面体SiF62-,AlF63-SF6:AX5四方锥，亦CIFBr%IF5平面止方形XeF4ICl4-Example当分子中有n键时，n键应排在相当于孤对电子的位置！键的极性和中心原子的电负性会使键角改变?判断OF2分子的基本形状。写出路易斯结构式 并读出中心原子周围价电子对的总数： 中心原子价层有4对电子。0 Fgu o o o o o o u4对价电子的理想排布方式为正四面体，但 考虑到其中包括两个孤对，所以分子的实际几何形 状为角形，相当于ab2e2型分子。?判断XeF4分子的基本形状中心原子Xe的价电子数为8 , F原子的未成对电子数为1。可以算得中心原子价电子对的总数和孤对数分别为：（价层电子对总数）=4 + （8 - 4）/2 = 6（孤电子对的数目）=（8 - 4）/2 = 2中心原子价层有6对电子。理想排布方式为正八面体 但考虑到其中包括两个孤对，所以分子的实际几何 为）为XeF形状为平面四方形相当于ab4e2型分子。岁
