对分子中中心原子价层电子对数计算的理解

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价层电子对互斥理论

价层电子对互斥理论

a ) 键角 角度小时,电对距离近,斥力大 ; b ) 电子对的种类 角度相同时,
孤对电子 —— 孤对电子 斥力最大 因为负电集中。
孤对电子 —— 成键电对 斥力居中
成键电对 —— 成键电对 斥力最小 因为有配体原子 核会分散电对的负电。
结论 要尽量避免具有较大斥力的电子对分布在互成 90°
的方向上。
2
● 确定电子对的空间排布方式
中心原子上不含孤对电子的共价分子的几何形状
通式 AB2
共用 电子对
2
原子A在原子B周围的排列方式 (理想的BAB键角)
直线(180°)
结构
AB3
3
平面三角形(120°)
AB4
4
正四面体(109°28’)
AB5
5
AB6
6
三角双锥(BaABa, 180°) (BeABe, 120°) (BeABa, 90°) Ba–轴向B原子,Be平伏B原子
19
5 对电子,4 个配体,1 对孤对电子,有 2 种情况供选择 :


孤对 - 孤对
0
0
孤对 - 成键
2
3
成键 - 成键
4
3
从 90 °方向上的分布情况看,‘ 甲 ’ 稳定,称变形四面体。
5 对电子,3 个配体,2 对孤对电子,有 3 种情况供选择 :



孤对 - 孤对 0
0
1
孤对 - 成键 6
化,由原子核间产生相对位移,即键长,键角变化引起的。
诱导极化又称形变极化,对于极性分子还有定向极化,极性
分子在电场中永久偶极矩转到与电场方向反平行,采取择优
引起的,诱导极化产生诱导偶极矩 ,

化学价层电子对数(vpn)算法

化学价层电子对数(vpn)算法

计算价层电子对数方法及分子构型的判断一.计算价层电子对数普通方法:价层电子对数=Ϭ键电子对数+中心原子上的孤电子对数(此方法适用于计算化学式为n AB 型的分子或离子,其中A为中心原子,B 为配体也称配位原子,n 为配体数,一般取个数少的为中心原子)所求得价层电子对数出现小数点要进位即35.2≈1.Ϭ键电子对数:即中心原子形成的Ϭ键数目,如同n AB 中的n Ϭ键电子对数=配位原子数中心原子上孤电子对数:可用该式表达:)1xb a -(。

其中a 为中心原子的价电子数(价电子是原子在参与化学反应时能够用于成键的电子。

对于主族元素而言,价电子数就等于最外层电子数;稀有气体没有价电子;对于副族元素而言,除了最外层电子外,次外层的d 层电子也是价电子)其中x 为配位原子数,即n AB 中的n其中b 为配位原子最多能够接受的电子数(H 为1,其他原子为-8该原子价电子数)同时要注意在计算孤电子对数时,如果所求是离子,阳离子,即+m n AB ,则孤电子对数=)21m xb a --( 阴离子,即-m n AB ,则孤电子对数=)21m xb a +-(应用举例:3NH 4135213=⨯-+=)(价层电子对数 2CO 2224212=⨯-+=)(价层电子对数 -3NO 31235213=+⨯-+=)(价层电子对数 2NO 35.2225212≈=⨯-+=)(价层电子对数 +3I (即+2II ) 41127212=-⨯-+=)(价层电子对数二.计算价层电子对数VPN 算法VPN 代表价层电子对数,计算公式=2所提供的电子总数价电子数n B A +,同时孤电子对数=n VPN - 1.注意事项 ①一般情况下O ,S 原子做配位原子,(水分子中氧原子做中心原子)当做配位原子时,其所接受的电子总数认为是0②若为阳离子,则先减去阳离子所带电荷数再除以2;若为阴离子,则先加上阴离子所带电荷数再除以2 ③出现小数点时要进位,如35.2≈④若出现双键,整体算得1-VPN ;若出现三键,整体算得2-VPN2.举例:3NH 42)315(=⨯+=VPN2CO 22)04(=+=VPN-3NO 32)105(=++=VPN2NO 35.22)05(≈=+=VPN 42H C (即22CH CH =) 此时可将一个C 当成中心原子,两个H -以及一个2CH =看作是配位原子,其中两个H 一共提供了2个电子,一个2CH =提供2个电子(存在双键)312)224(=-++=VPN三.分子构型的判断(以下均以VPN 代表价层电子对数)(1)直接计算判断①看VPN : VPN 理想构型2 直线形345 三角双锥6 正八面体②看配体数: 首先n 不可能大于VPN理想构型则分子实际构型若==,VPN n进行矫正则用价层电子互斥理论若,VPN n <下面讨论VPN n <的情况例如: O H 2 42)26(=+=VPN ,理想构型为正四面体,此时有VPN n <=2,水分子外连接两个氢原子后还剩下两对孤电子对,(如果这两个孤电子对是某原子的话,正四面体就成立),因为这两对孤电子对存在,相当于正四面体摘掉两个原子,即分子构型为“形V ”,如图所示:OH H3NH 4=VPN ,VPN n <=3,理想构型为正四面体,但由于只连接了三个配位原子,摘掉一个后,分子构型为“三角锥形”,如图所示:NH H(2)依据电子对间斥力判断分子构型例如:3IF 通过计算可知其3,5==n VPN ,理想构型是三角锥形,实际分子构型是三角锥形的变化。

高考化学分子结构知识点总结

高考化学分子结构知识点总结

高考化学分子结构知识点总结在高考化学中,分子结构是一个重要的知识点,理解分子结构对于掌握化学物质的性质、反应等方面具有关键作用。

接下来,让我们一起深入了解一下这部分内容。

一、化学键化学键是将原子结合成分子的一种作用力。

常见的化学键包括离子键、共价键和金属键。

1、离子键离子键通常存在于由活泼金属元素(如钠、钾)和活泼非金属元素(如氯、氟)组成的化合物中。

活泼金属原子容易失去电子形成阳离子,活泼非金属原子容易得到电子形成阴离子,阴阳离子通过静电作用形成离子键。

离子键的特点是无方向性和饱和性。

2、共价键共价键是原子之间通过共用电子对形成的化学键。

根据共用电子对是否偏移,共价键又分为极性共价键和非极性共价键。

(1)极性共价键:在不同原子之间形成,共用电子对偏向吸引电子能力强的原子,如氯化氢(HCl)中的 HCl 键。

(2)非极性共价键:在相同原子之间形成,共用电子对不发生偏移,例如氢气(H₂)中的 HH 键。

共价键具有方向性和饱和性。

其方向性使得原子间形成特定的空间取向,以达到最大程度的重叠,从而使分子具有一定的空间构型。

饱和性则决定了原子形成共价键的数量。

3、金属键金属键存在于金属单质或合金中,由金属阳离子和自由电子之间的强烈相互作用形成。

金属键决定了金属的物理性质,如导电性、导热性和延展性。

二、共价键的参数了解共价键的参数有助于我们更深入地理解分子的结构和性质。

1、键长指两个成键原子之间的核间距。

键长越短,键能越大,化学键越稳定。

2、键能指断开 1mol 共价键所吸收的能量或形成 1mol 共价键所释放的能量。

键能越大,化学键越稳定,物质的化学性质越稳定。

3、键角指分子中两个共价键之间的夹角。

键角决定了分子的空间构型。

三、分子的空间构型1、价层电子对互斥理论(VSEPR)该理论认为,分子的空间构型取决于中心原子周围的价层电子对的数目和相对位置。

价层电子对包括成键电子对和孤电子对。

(1)中心原子价层电子对数的计算中心原子价层电子对数=σ键电子对数+孤电子对数σ键电子对数=与中心原子结合的原子个数孤电子对数=(中心原子价电子数与中心原子结合的原子最多能接受的电子数 ×结合原子个数)÷ 2(2)常见分子的空间构型①直线形:中心原子价层电子对数为 2,如二氧化碳(CO₂),键角为 180°。

价层电子对的几种计算方法

价层电子对的几种计算方法

在计算价层电子数时,可以有多个物理模型供选用。

在常见的化学教材或教学参考资料中,可以看到有 3 种其间有显著不同的计算价层电子对数目的模型,产生 3 类不同的方法。

(一)元素种类法元素种类法的特点在于,对非过渡系 ABm 型分子来说,用配原子的种类来确定它向中心原子提供的价层电子数。

它规定:当 H 及卤原子作配原子时,每个配原子向中心原子提供 1 个价层电子;而当 O、 S 原子作配原子时,它们都并不向中心原子提供价层电子;而当 N 原子作配原子时,它不仅不向中心原子提供价层电子,反而要从中心原子拉走1 个价层电子。

如对 SO2 分子。

中心 S 原子有 6 个价电子,而作为配原子的 O 原子并不向中心原子提供电子, S 的价层电子数仍为 6,价层电子数对为 3。

所以,S 原子的电子云呈三角形分布。

S 原子位于三角形的中心附近,电子云分别指向三角形的三个顶点。

考虑到 3 个电子云,只有 2 个与 O 原子结合,另 1 个被孤电子对占据,分子应该为角型。

(二)电子式法]电子式法则是用分子的点电子式中,电子对及电子组的数目,来确定中心原子的价层电子对数。

它规定:中心原子周围的电子对(包括成键电子对和孤电子对)及电子组数(双键的4 个电子、或叁键的 6 个电子,都只能算是 1 个电子组)之和,就是中心原子的价层电子对数。

如对 SO2 分子。

根据八隅体原则写出电子式(如左下图 ) 后,可以看出 S 原子上方有1 孤电子对、与右侧 O 原子结合用了 1 电子对、与左侧 O 原子结合用的是 4 个电子(双键) ——为 1 个电子组。

这样,属于中心原子的电子对数为 1、孤电子对数为 1、电子组数为 1,合计为 3。

因而价层电子对数为 3。

与元素种类法的判断结果相同。

电子式法与元素种类法的另一个区别是,在电子式法中没有可以成单的价层电子数的概念。

最小的单位也是 1 个价层电子对。

(三) 结构式法结构式法与另两个方法的区别在于,对非过渡系元素构成的分子来说,用结构式中共价键的性质不同,来确定相关配原子向中心原子提供的价层电子数。

对分子中中心原子价层电子对数计算的理解精编版

对分子中中心原子价层电子对数计算的理解精编版

对分子中中心原子价层电子对数计算的理解精编版在化学中,分子中心原子的价层电子对数是计算分子的分子几何结构和分子性质的重要参数之一、中心原子的价层电子对数取决于中心原子的原子序数以及与中心原子相连的原子数目和它们之间的键类型。

理解这一概念对于理解分子的结构和性质非常重要。

首先,我们需要了解什么是价层电子。

原子的价层电子是指位于最外层的电子,通常也称为最外层电子。

在元素周期表中,价层电子的数量可以由元素的主族数来确定。

例如,氧原子的主族数是16,因此氧原子的价层电子数为6对于中心原子而言,它与周围的原子通过共价键或离子键形成化学键。

共价键是通过共享电子对来维持原子之间的连结,而离子键是由电子的转移来形成的。

分子中心原子的共价键和离子键对应的电子对数目通常用来计算中心原子的价层电子对数。

共价键对应的电子对数目可以通过分子中心原子与周围原子的共价键数来确定。

共价键数等于原子与其他原子形成的单,双和三键的总和。

例如,对于氧气分子O2,氧原子与另一个氧原子共享两对电子形成一个双键,因此氧原子的共价键数为1、根据共价键数,我们可以在主族数的基础上减去共价键数来计算中心原子的价层电子对数。

在这个例子中,由于氧原子的主族数为16,因此氧原子的价层电子对数为6-1=5离子键对应的电子对数目可以通过离子键的离子价来确定。

离子价是离子键中一个离子输送的电荷数目。

例如,在氯化钠(NaCl)中,钠离子输送一个正电荷,氯离子输送一个负电荷,因此氯离子的离子价为1,而钠离子的离子价为-1、根据离子价,我们可以在主族数的基础上加上离子价来计算中心原子的价层电子对数。

在这个例子中,由于氯离子的主族数为17,氯离子的离子价为1,因此氯离子的价层电子对数为17+1=18需要注意的是,当中心原子既形成共价键又形成离子键时,我们需要分别计算共价键和离子键对应电子对的数目,并将两者相加得到中心原子的价层电子对数。

值得注意的是,中心原子的价层电子对数对于分子的结构和性质具有重要影响。

价层电子对互斥理论

价层电子对互斥理论
四、价层电子对互斥理论 1. 要点: ⑴分子或离子的空间构型决定了中心原子周围 的价层电子数。 ⑵价层电子对尽可能彼此远离,使它们之间的 斥力最小, ⑶通常采取对称结构
1
2. 推断分子或离子空间构型的步骤: (1)确定中心原子价层电子对数 价层电子对数 = (中心原子价电子数 + 配位 原子提供的电子数 - 离子电荷代数值)/ 2 ① H和(X)卤原子各提供一个价电子,O和S 提供的电子数为0。 ② 卤素作为中心原子时,提供的价电子数为7。 ③ O、S作为中心原子时,提供的价电子数为6。
20
③ 同核双原子分子的分子轨道表达式: 2 2 2 KK ( 2 s ) 2 Li2 6e ( 1s ) ( 1s ) ( 2s ) KK: 内层电子不成键, Li2中一个键,键级为1 Be2 8e 键级 = (成键电子数-反键电子数)/ 2 ( 1s ) 2 ( 1s ) 2 ( 2s ) 2 ( 2s ) 2 KK ( 2s ) 2 ( 2s ) 2 键级为0,不存在Be2 2 py 1 B2 10e ( 1s ) 2 ( 1s ) 2 ( 2 s ) 2 ( 2 s ) 2 1 2 pz
2 py 1 KK ( 2 s ) 2 ( 2 s ) 2 1 键级为1, 2 pz
2个单电子 键,分子有单电子,有顺磁性。
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C2 12e 键级为2 逆磁性 N2 14e
2 py 2 2 2 KK ( 2 s ) ( 2 s ) 2 2 pz
11
(5) 电子在分子轨道中的排布遵守三原则。
(6) 原子轨道线性组合应符合三原则。
(7) 分子轨道有轨道和轨道。
2. 不同原子轨道的线性组合
(1) s-s重叠:形成一个成键轨道 s-s,

价层电子对数=σ键+孤电子对数

价层电子对数=σ键+孤电子对数

价层电子对数是什么?
价电子对数:指的是分子中存在孤对电子对的数量。

价层电子对数=σ键+孤电子对数,其中:孤电子对数=1/2(中心原子价电子数-中心原子结合原子数x结合的原子还能接纳几个电子),如果是阴离子,中心原子价电子数+电荷数。

如果是阳离子,中心原子价电子数-电荷数,其他不变。

σ键数=中心原子结合原子数目。

价电子对数
价电子对数计算:价电子对数=成键电子对n + 孤电子对m;成键电子对n=与中心原子成键的原子个数;孤电子对m=(中心原子价电子数-与中心原子结合的原子未成对电子数和)/2;阳离子在分子上减去所带电荷数阴离子在分子上加上所带电荷数。

对于ABm型分子(A是中心原子,B是配位原子),n=(中心原子的价电子数+每个配位原子提供的价电子数×m)/2,价电子对数目为2、3、4时,价电子对的几何分布分别呈直线形、平面三角形、正四面体构型。

对于ABm型分子,若价电子对数与配位原子数目相等,则分子的空间构型与杂化轨道的空间构型相同。

若价电子对数与配位原子数目不等,则中心原子的孤电子对影响分子的空间构型。

含碳原子轨道杂化方式的判断。

高中化学中心原子对数教案

高中化学中心原子对数教案

高中化学中心原子对数教案教学目标:1. 让学生理解中心原子及其电子配置的基本概念。

2. 让学生能够识别不同类型分子中的中心原子。

3. 教授学生如何计算中心原子的价电子对数。

4. 通过实例分析,让学生学会预测分子的几何形状。

教学内容:1. 中心原子的定义与识别方法。

2. 价电子对理论的介绍。

3. 价电子对数的计算方法。

4. 中心原子对数与分子形状的关系。

教学过程:一、引入新课通过提问学生日常生活中常见的一些配合物例子,例如水、氨气等,引出中心原子的概念。

引导学生思考这些物质的共同点,为后续的学习打下基础。

二、概念讲解详细解释中心原子的概念,包括其定义、特性以及如何在复杂分子中识别中心原子。

介绍价电子对理论,解释价电子对数的计算方式,即中心原子的价电子数加上成键电子对数和非成键电子对数。

三、实例演示通过具体的化学分子实例,如硫酸四氨合铜(II)离子[Cu(N)4]²⁺,展示如何确定中心原子的价电子对数,并进一步预测分子的几何构型。

在此环节中,教师应鼓励学生主动参与讨论和计算。

四、练习巩固布置几个实际的练习题,让学生独立计算不同分子的中心原子的价电子对数,并预测它们的分子形状。

此环节的目的是加强学生对理论知识的应用能力和自主学习能力。

五、总结反馈总结本次课程的重点,回顾中心原子的概念和价电子对数的计算方法,同时对学生在练习中出现的问题进行答疑解惑,确保每个学生都能理解和掌握核心内容。

六、作业布置为了检验学生对课堂内容的掌握情况,可以布置相关的家庭作业,要求学生完成一系列中心原子的价电子对数计算和分子形状预测的题目。

高中化学价层电子对互斥理论判断分子构型

高中化学价层电子对互斥理论判断分子构型

价层电子对互斥理论判断分子构型确定中心原子中价层电子对数中心原子的价层电子数和配体所提供的共用电子数的总和除以2,即为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个电子,氧族元素的原子不提供电子;②作为中心原子,卤素原子按提供7个电子计算,氧族元素的原子按提供6个电子计算;③对于复杂离子,在计算价层电子对数时,还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,若剩余1个电子,亦当作1对电子处理。

⑤双键、叁键等多重键作为1对电子看待价层电子对互斥理论1940年美国的Sidgwick NV等人相继提出了价层电子对互斥理论,简称VSEPR法,该法适用于主族元素间形成的AB n型分子或离子。

该理论认为,一个共价分子或离子中,中心原子A周围所配置的原子B(配位原子)的几何构型,主要决定于中心原子的价电子层中各电子对间的相互排斥作用。

这些电子对在中心原子周围按尽可能互相远离的位置排布,以使彼此间的排斥能最小。

所谓价层电子对,指的是形成σ键的电子对和孤对电子。

孤对电子的存在,增加了电子对间的排斥力,影响了分子中的键角,会改变分子构型的基本类型。

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,就能比较容易而准确地判断AB n型共价分子或离子的空间构型。

判断分子的空间构型:根据中心原子的价层电子对数,从表1中找出相应的价层电子对构型后,再根据价层电子对中的孤对电子数,确定电子对的排布方式和分子的空间构型。

—、价层电子对互斥模型(VSEPR)早在1940年,希吉维克和坡维尔在总结实验事实的基础上提出了一种简单的理论模型,用以预测简单分子或离子的立体结构.这种理论模型后经吉列斯比和尼霍尔姆在20世纪50年代加以发展,定名为价层电子对互斥模型,简称VSEPR.价层电子对互斥模型的要点是:分子中的价电子对总是尽可能地互斥,均匀地分布在分子中。

对于ABm型分子或离子(A是中心原子,B是配位原子),分子或离子的价电子对数可以通过下式确定:该式中,中心原子的价电子数等于中心原子的最外层电子数,配位原子中卤素原子、氢原子按提供1个价电子计算,氧原子和硫原子按不提供价电子计算,阳离子所带的电荷代入时取正值,阴离子所带的电荷代入时取负值。

对分子中中心原子价层电子对数计算的理解精编版

对分子中中心原子价层电子对数计算的理解精编版

……………………………………………………………最新资料推荐…………………………………………………对分子中中心原子价层电子对数计算的理解分子中中心原子价层电子对数与分子的VSEPR模型,分子的立体构型,中心原子的杂化轨道类型,分子的极性等知识都密切相关,是学生学习的重点也是难点。

这就使分子中中心原子价层电子对数的计算显得非常重要。

我们只有熟练掌握并充分理解了分子中中心原子价层电子对数的计算方法,这些知识的学习才能应刃而解。

一、分子中中心原子价层电子对数的计算计算公式为:分子中中心原子价层电子对数=σ故键电子对数+中心原子上的孤对电子数:⑴σ键电子对数比较容易,因为共价键中所有单键都是σ键,双键有一个σ键和一个π键,三键有一个σ键和两个π键,即所有共价键中无论单键,双键还是三键都有且只有一个σ键,故σg。

⑵中心原子的孤对电子数=(a—xb)/2 ,公式中a为中心原子的价电子数,对于主族元素即为其中心原子的最外层电子数,x为与中心原子结合的原子数,b为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数,H为1,其余为8—最外层电子数,对于ABn 型分子(即与中心原子结合的原子种类相同的分子)应用以上公式很容易解决,对于与中心原子结合的原子种类不同的分子又怎么办呢?二、对中心原子的孤对电子数计算的理解通过“一”的分析可知,分子中中心原子价层电子对数的计算难点变为了中心原子的孤对电子数计算,对于中心原子的孤对电子数=(a—xb)/2 不能仅从数学公式去机械计算,我们应从公式的本质去理解。

公式计算的是中心原子的孤对电子数,其意义是中心原子最外层电子数减去与中心原子结合的电子数,xb可以理解为中心原子的成键电子数。

如NH3分子中N原子最外层有5个电子,减去与3个H成键的3个电子,故剩余一对孤对电子。

理解了公式的本质,对于与中心原子结合的原子种类不同的分子,应该把xb看作一个整体,如CH2O分子中,a=4 xb=4 孤对电子数为零,因为C最外层有4个电子,其中有2个电子与2个H成键,有2个电子与O成键,即与C结合的电子数为4(xb=4)。

对分子中中心原子价层电子对数计算的理解

对分子中中心原子价层电子对数计算的理解

对分子中中心原子价层电子对数计算的理解分子中中心原子价层电子对数与分子的VSEPR模型,分子的立体构型,中心原子的杂化轨道类型,分子的极性等知识都密切相关,是学生学习的重点也是难点。

这就使分子中中心原子价层电子对数的计算显得非常重要。

我们只有熟练掌握并充分理解了分子中中心原子价层电子对数的计算方法,这些知识的学习才能应刃而解。

一、分子中中心原子价层电子对数的计算计算公式为:分子中中心原子价层电子对数=σ故键电子对数+中心原子上的孤对电子数:⑴σ键电子对数比较容易,因为共价键中所有单键都是σ键,双键有一个σ键和一个π键,三键有一个σ键和两个π键,即所有共价键中无论单键,双键还是三键都有且只有一个σ键,故σg.⑵中心原子的孤对电子数=(a—xb)/2 ,公式中a为中心原子的价电子数,对于主族元素即为其中心原子的最外层电子数,x为与中心原子结合的原子数,b为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数,H为1,其余为8-最外层电子数,对于ABn型分子(即与中心原子结合的原子种类相同的分子)应用以上公式很容易解决,对于与中心原子结合的原子种类不同的分子又怎么办呢?二、对中心原子的孤对电子数计算的理解通过“一”的分析可知,分子中中心原子价层电子对数的计算难点变为了中心原子的孤对电子数计算,对于中心原子的孤对电子数=(a—xb)/2 不能仅从数学公式去机械计算,我们应从公式的本质去理解。

公式计算的是中心原子的孤对电子数,其意义是中心原子最外层电子数减去与中心原子结合的电子数,xb可以理解为中心原子的成键电子数.如NH3分子中N 原子最外层有5个电子,减去与3个H成键的3个电子,故剩余一对孤对电子.理解了公式的本质,对于与中心原子结合的原子种类不同的分子,应该把xb看作一个整体,如CH2O 分子中,a=4 xb=4 孤对电子数为零,因为C最外层有4个电子,其中有2个电子与2个H 成键,有2个电子与O成键,即与C结合的电子数为4(xb=4).三、公式的延伸有了以上的分析我们不能理解CH3OH分子中孤对电子数的计算,对于CH3OH分子,中心原子C最外层有4个电子即a=4,与C结合的3个H最多能结合3个电子,与C结合的羟基最外层共有7个电子(O有6个加上H有一个),一个羟基最多能结合1个电子,故xb=4,CH3OH分子孤电子对数为零。

价层电子对数

价层电子对数

价层电子对数电子对数是指在一个分子中的全部原子的原子核周围所存在的总的电子数目,是描述分子中的所有化学键的数目和类型的主要参数之一。

价电子对数则是指在分子中参与化学键的那些电子的数目,它可以用来判断分子的化学性质和反应性质。

下面将对价电子对数的概念和作用进行详细的解释。

一、价电子对数的定义和计算方法价电子对数是指在一个原子中或一个分子中,所有价电子对的数目。

对于单原子离子或自由原子,其价电子对数等于其原子序数,也就是元素的阶梯。

而对于多原子分子,其价电子对数可以通过以下计算方法得出:1. 首先,需要确定分子式中原子的电子数。

2. 再计算分子中每个原子中所有价电子数的总和。

例如,对于六个原子的二硫化碳分子(CS2),硫原子的价电子对数是6,碳原子的价电子对数是4,总的价电子对数就是6+4+4+4+4+4=26。

二、价电子对数的作用1.用于判断分子的化学键类型分子中的化学键类型取决于原子间的电子相互作用及分子组成,因此可以通过计算分子的价电子对数来确定其中的化学键类型。

众所周知,共价键的形成是通过原子间共享电子对来实现的,每个原子贡献的电子数量为其所对应的元素的化学键价电子数。

根据共价键的配位数,可以将化学键分为单键、双键、三键甚至四键。

如果一个分子的价电子对数与它的配位数匹配,说明该分子的所有原子都以形成了共价键。

2.用于预测分子的性质和反应性分子中的化学键和配位结构是决定它的性质和反应性的关键,并且这些特性通常与分子中的价电子对数有关。

例如,在化学反应中,它们是电荷重排和键的生成中最活跃的部分,因此可以参与很多化学反应,从而导致分子的不同性质和反应性。

此外,有些分子的电子云的分布与价电子对数也有关,从而影响到物理和化学性质。

因此,可以通过计算分子的价电子对数来预测分子的化学性质,如酸性、碱性、还原性等等。

三、价电子对数的应用实例1.分子中无中心正四面体分子SF4SF4分子的完整电子式为: F[三角箭头]S[一条线]F(两个向下的箭头),其中S原子的中心孤对占据着一个的占据了一个1S轨道和三个其他原子中的一个2P轨道的杂化轨道,同时有四个剩余的原子构成了一个平面的四面体,每个构成SF4分子的原子都将贡献一个价电子对,总价电子对数为32个。

价层电子对的几种计算方法

价层电子对的几种计算方法

在计算价层电子数时,可以有多个物理模型供选用。

在常见的化学教材或教学参考资料中,可以看到有3种其间有显着不同的计算价层电子对数目的模型,产生3类不同的方法。

一元素种类法元素种类法的特点在于,对非过渡系ABm型分子来说,用配原子的种类来确定它向中心原子提供的价层电子数。

它规定:当H及卤原子作配原子时,每个配原子向中心原子提供1个价层电子;而当O、S原子作配原子时,它们都并不向中心原子提供价层电子;而当N原子作配原子时,它不仅不向中心原子提供价层电子,反而要从中心原子拉走1个价层电子。

如对SO2分子。

中心S原子有6个价电子,而作为配原子的O原子并不向中心原子提供电子,S 的价层电子数仍为6,价层电子数对为3。

所以,S原子的电子云呈三角形分布。

S原子位于三角形的中心附近,电子云分别指向三角形的三个顶点。

考虑到3个电子云,只有2个与O原子结合,另1个被孤电子对占据,分子应该为角型。

二电子式法电子式法则是用分子的点电子式中,电子对及电子组的数目,来确定中心原子的价层电子对数。

它规定:中心原子周围的电子对包括成键电子对和孤电子对及电子组数双键的4个电子、或叁键的6个电子,都只能算是1个电子组之和,就是中心原子的价层电子对数。

如对SO2分子。

根据八隅体原则写出电子式如左下图后,可以看出S原子上方有1孤电子对、与右侧O原子结合用了1电子对、与左侧O原子结合用的是4个电子双键——为1个电子组。

这样,属于中心原子的电子对数为1、孤电子对数为1、电子组数为1,合计为3。

因而价层电子对数为3。

与元素种类法的判断结果相同。

电子式法与元素种类法的另一个区别是,在电子式法中没有可以成单的价层电子数的概念。

最小的单位也是1个价层电子对。

三结构式法结构式法与另两个方法的区别在于,对非过渡系元素构成的分子来说,用结构式中共价键的性质不同,来确定相关配原子向中心原子提供的价层电子数。

它规定:以单键与中心原子结合的配原子,向中心原子提供1个价层电子;以双键与中心原子结合的配原子,不向中心原子提供价层电子;以叁键与中心原子结合的配原子,不但不向中心原子提供价层电子,反而要从中心原子拉走1个价层电子。

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对分子中中心原子价层电子对数计算的理解
分子中中心原子价层电子对数与分子的VSEPR模型,分子的立体构型,中心原子的杂化轨道类型,分子的极性等知识都密切相关,是学生学习的重点也是难点。

这就使分子中中心原子价层电子对数的计算显得非常重要。

我们只有熟练掌握并充分理解了分子中中心原子价层电子对数的计算方法,这些知识的学习才能应刃而解。

一、分子中中心原子价层电子对数的计算
计算公式为:分子中中心原子价层电子对数=σ故键电子对数+中心原子上的孤对电子数:⑴σ键电子对数比较容易,因为共价键中所有单键都是σ键,双键有一个σ键和一个π键,三键有一个σ键和两个π键,即所有共价键中无论单键,双键还是三键都有且只有一个σ键,故σg。

⑵中心原子的孤对电子数=(a—xb)/2 ,公式中a为中心原子的价电子数,对于主族元素即为其中心原子的最外层电子数,x为与中心原子结合的原子数,b为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数,H为1,其余为8—最外层电子数,对于ABn型分子(即与中心原子结合的原子种类相同的分子)应用以上公式很容易解决,对于与中心原子结合的原子种类不同的分子又怎么办呢
二、对中心原子的孤对电子数计算的理解
通过“一”的分析可知,分子中中心原子价层电子对数的计算难点变为了中心原子的孤对电子数计算,对于中心原子的孤对电子数=(a—xb)/2 不能仅从数学公式去机械计算,我们应从公式的本质去理解。

公式计算的是中心原子的孤对电子数,其意义是中心原子最外层电子数减去与中心原子结合的电子数,xb可以理解为中心原子的成键电子数。

如NH3分子中N原子最外层有5个电子,减去与3个H成键的3个电子,故剩余一对孤对电子。

理解了公式的本质,对于与中心原子结合的原子种类不同的分子,应该把xb看作一个整体,如CH2O分子中,a=4 xb=4 孤对电子数为零,因为C最外层有4个电子,其中有2个电子与2个H成键,有2个电子与O成键,即与C结合的电子数为4(xb=4)。

三、公式的延伸
有了以上的分析我们不能理解CH3OH分子中孤对电子数的计算,对于CH3OH分子,中心原子C最外层有4个电子即a=4,与C结合的3个H最多能结合3个电子,与C结合的羟基最外层共有7个电子(O有6个加上H有一个),一个羟基最多能结合1个电子,故xb=4,CH3OH分子孤电子对数为零。

错误理解是与碳结合的氧原子最外层有6个电子,一个氧原子结合2个电子,得出CH3OH分子中xb=5。

同理我们不难分析出乙烷,乙稀,乙炔等分子中中心原子的孤对电子数。

综上所述公式(a—xb)/2中,a为中心原子的价电子数,xb作为一个整体表示中心原子的价电子中所有用于成键的电子数,a—xb表示中心原子价电子中未成键的电子个数,一对电子由两个电子构成,故最后要除以2才得到中心原子的孤对电子数。

(作者单位:616850四川省甘洛中学)。

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