14分子的空间构型

2p
正三角形
B的基态
激发态
F
Bห้องสมุดไป่ตู้
120°
F
F
sp2 杂化态
思考
请用杂化轨道理论分析乙烯和乙炔 分子的成键情况?
用杂化轨道理论解释苯分子的成键情况？
推断分子或离子的空间构型的具体步骤：
•确定中心原子的价层电子对数， 以AXm为例 (A—中心原子,X—配位原子) ：
n=1/2[A的价电子数+X提供的价电子数×m
5 3
三角形
Cl
分子构型 Al
Cl
Cl
S
S
H
H HO
O
NH
O
H
H
N
O
O
三角形 V字构型 三角锥 正四面体 V字形
小结:
代表 中心原子 物 结合的原子数
CO2
2
中心原子
无孤对电子 CH2O
3
CH4
4
分子 类型
空间构型
AB2 直线形
AB3 平面三角形
AB4 正四面体
中心原子 H2O
2
AB2
V形
有孤对电子 NH3
3
AB3 三角锥形
等电子体原理
具有相同的通式——ABm，而且价电子总数和原子数目 相等的分子或离子具有相同的结构特征,这个原理称为“等电 子体原理”。这里的“结构特征”的概念既包括分子的立体 结构，又包括化学键的类型，但键角并不一定相等，除非键 角为180或90等特定的角度。
（1）CO2、CNS–、NO2+、N3–具有相同的通式—AX2， 价电子总数16，具有相同的结构—直线型分子，中心原子上 没有孤对电子而取sp杂化轨道，形成直线形s-骨架，键角为 180。
原则：
±离子电荷数(
负 正
)]
①A的价电子数 =主族序数；
②配体X：H和卤素每个原子各提供一个价电 子, 规定氧与硫不提供价电子；
③正离子应减去电荷数,负离子应加上电荷数。
•确定电子对的空间构型： n=2 直线形 n=3 平面三角形 n=4 正四面体
•确定中心原子的孤对电子对数，推断分子 的空间构型。
为了解决这一矛盾，鲍林提出了杂化轨道理论，
2s
2p
激发 2s
2p
正四面体形
C的基态
激发态
sp3 杂化态
H
C
H
H
H
109°28’
在同一个原子中能量相近的不同类型的几个原子 轨道（S、P…）可以相互叠加而组成同等数目的 能量完全相等的杂化原子轨道—杂化轨道理论
思考
BF3分子形成过程
2s
2p
激发 2s
3、指出中心原子可能采用的杂化轨道类型， 并预测分子的几何构型。 (1)PCl3 (2)BCl3 (3)CS2
1、下列分子中的中心原子杂化轨道的类
型相同的是 ( B)
A．CO2与SO2 B．CH4与NH3 C．BeCl2与BF3 D．C2H2与C2H4
2、对SO2与CO2说法正确的是D( )
A.都是直线形结构 B.中心原子都采取sp杂化轨道 C.S原子和C原子上都没有孤对电子 D.SO2为V形结构， CO2为直线形结构
（2）CO32–、NO3–、SO3等离子或分子具有相同的通 式—AX3,总价电子数24，有相同的结构—平面三角形分子,中 心原子上没有孤对电子而取sp2杂化轨道形成分子的s-骨架。
（3）SO2、O3、NO2–等离子或分子，AX2，18e，中心 原子取sp2杂化形式，VSEPR理想模型为平面三角形，中心 原子上有1对孤对电子(处于分子平面上)，分子立体结构为V 型(或角型、折线型) 。
① 孤对电子=0:分子的空间构型=电子对的空间构型
例如：
1
BeH 2 n= 2 (2+2)=2
1
BF3 n= 2 (3+3)=3
CH 4
n=
1
2 (4+4)=4
直线形 平面三角形 四面体
②孤对电子≠0 ：分子的空间构型不同于电
子对的空间构型。
n
孤对
电子对的 空间构型
分子的 空间构型
例
电子
3 1 平面三角形 V形
专题四 分子空间结构与物质性质 第一单元 分子构型与物质的性质
分子的空间构型
C 2s
2px 2py 2pz
2s
2px
2py
2pz
C原子与H原子结合形成的分子为什么是 CH4，而不是CH2或CH3？CH4分子为什么 具有正四面体的空间构型（键长、键能相同， 键角相同为109°28′）？
1.杂化轨道理论简介
（4）SO42–、PO43–等离子具有AX4的通式,总价电子数 32，中心原子有4个s-键，故取sp3杂化形式，呈正四面体立 体结构；
（5）PO33–、SO32–、ClO3–等离子具有AX3的通式，总 价电子数26，中心原子有4个s-轨道(3个s-键和1对占据s-轨 道的孤对电子)，VSEPR理想模型为四面体，(不计孤对电 子的)分子立体结构为三角锥体，中心原子取sp3杂化形式， 没有p-pp键或p-p大键，它们的路易斯结构式里的重键是 d-p大键。
SnCl2
4 1 四面体
三角锥
NH3
2 四面体
V形
H2O
（3）判断共价分子结构的实例
例 1 利用价层电子对互斥理论判断下列分子和离子的几何 构型。要求写出价层电子总数、对数、电子对构型和分子构型 。
AlCl3
H2S
SO32 - NH4 +
NO2
解：总数 对数
电子对构型
6
8
8
8
3
4
4
4
三角形 正四面体 正四面体 正四面体