分子空间构型汇总

结构式
O=C=O H-O-H
中心原子
有无孤对电子 无
有
空间结构
直线形 V 形
-
::
NH3
H:N :H H
H-N-H H
有 三角 锥形
=
O: :
CH2O
::
H :C :H O
H-C-H
:: --
CH4
H H:C :H
H H H-C-H H
无
无
平面 正 三角形 四面体
价层电子对互斥理论:
分子的价电子对（包括成键电子对 和孤电子对）由于相互排斥作用,而 趋向尽可能采取对称的空间构型。
•确定中心原子的孤对电子对数，推断分子 的空间构型。
① LP=0:分子的空间构型=电子对的空间构型
例如：BeH 2
1
VP= 2
(2+2)=2
Байду номын сангаас
直线形
1
BF 3 VP= 2 (3+3)=3
平面三角形
CH 4
1
VP= 2 (4+4)=4
四面体
PCl 5
1
VP= 2 (5+5)=5
三角双锥
SF 6
1
VP= 2 (6+6)=6
（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。
具有相同的通式——ABm，而且价电子总数相等的 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，分子里有两套34p-p大键。
探究与讨论：
1、写出H、C、N、O等原子的电子式：
原子
H
电子式
H·
可形成
共用电子对数
1
C ·C·：
4
N ·N··：
3
O ·O···：
2
2、写出CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4等分子的电子 式、结构式及分子的空间结构：
分子 电子式
CO2
H2O
:O::C::O: H :O : H
:: : :
V形
NH3
3
AB3
三角锥形
应用反馈:
化学式
HCN SO2 NH2－ BF3 H3O+ SiCl4 CHCl3 NH4+
SO42－
中心原子 孤对电子数
0 1 2 0 1 0 0 0 0
中心原子结合的原 子数
空间构型
2
直线形
2
V形
2
V型
3
平面三角形
3
三角锥形
4
正四面体
4
四面体
4
正四面体
4
正四面体
等电子体原理
VP=1/2[A的价电子数+X提供的价电子数×m
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： VP=2 直线形 VP=3 平面三角形 VP=4 正四面体 VP=5 三角双锥 VP=6 正八面体
价层电子对互斥理论
基本要点：
•分子或离子的空间构型与中心原子的 价层电子对数目有关。
价层电子对=成键电子对+孤对电子对
(VP)
(BP)
(LP)
•价层电子对尽可能远离,以使斥力最小。
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) ：
专题4 分子空间结构与物质性质
形形色色的分子
O2
HCl
H2O
CO2
C2H2 NH3
CH2O P4
CH4
CH3CH2OH CH3COOH
C6H6
C8H8
CH3OH
C60
C20
C40
C70
思考：
同为三原子分子，CO2 和 H2O 分子的空间结 构却不同，什么原因？
同为四原子分子，CH2O与 NH3 分子的的空间 结构也不同，什么原因？
（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
IF3
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
5 3
三角形
10 5
三角双锥
Cl
分子构型 Al
Cl
Cl
S HH
S
H
O
O
O
H
N
H
H
N
O
O
三角形 V字构型 三角锥 正四面体 V字形
F F
F
T字形
小结:
中心原子 无孤对电子
价层电子对互斥模型
代表物
中心原子 结合的原子数
分子类型
空间构型
CO2
2
CH2O
3
CH4
4
AB2
直线形
AB3
平面三角形
AB4
正四面体
中心原子
H2O
有孤对电子
2
AB2
八面体
②LP≠0 ：分子的空间构型不同于电子对的空
间构型。
电子对的
VP LP 空间构型
分子的 空间构型
例
3 1 平面三角形 V形
SnCl2
4 1 四面体
三角锥
NH3
2 四面体
V形
H2O
6 1 八面体
四方锥
IF5
2 八面体
平面正方形 XeF4
VP = 5，电子对空间构型为三角双锥，
LP占据轴向还是水平方向三角形的某个 顶点？原则：斥力最小。
分子的极性
1．极性分子：正电荷重心和负电荷重心不重合 的分子称为极性分子。
2．非极性分子：正电荷重心和负电荷重心重合 的分子称为非极性分子。
例如：SF4 VP=5 LP=1 F
F F
SF
F F
LP－BP(90o)
3
S
F F
2
结论：LP占据水平方向三角形, 稳定 分子构型为变形四面体(跷跷板形)。
电子对的
VP LP 空间构型 5 1 三角双锥 5 2 三角双锥 5 3 三角双锥
分子的
例
空间构型
变形四面体 SF4
T形
ClF3
直线形
XeF2
（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，有一套46p-p大键。
（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)，有一套符号为34 的p-p大键。