分子结构分析(精)

离子极化:离子极化指的是在离子化合物中，正、负离子的电子云分布在对方离子的电场作用下，发生变形的现象。离子极化能对金属化合物性质的影响

配位数:直接同中心离子（或原子）配位的原子数目叫中心离子（或原子）的配位数。晶体学中，配位数是晶格中与某一原子相距最近的原子个数。

晶格能:1mol离子化合物中的阴、阳离子从相互分离的气态结合成离子晶体

时所放出的能量。

晶格能也可以说是破坏1mol晶体，使它变成完全分离的气态自由离子所需要消耗的能量。用化学反应式表示时，相当于下面反应式的焓变的负值。

a Mz+(g) +

b Xz-(g)→ MaXb(s) U=-ΔH

氧原子的电子层结构是：

到了二十世纪四十年代，顺磁共振光谱发现了，并且证实顺磁共振光谱是由分子或离子中存在着未成对电子而引起的。顺磁共振光谱的实验证明氧分子有顺磁性，还证明氧分子里有两个未成对的电子。这个实验说明原来的以双键结合的氧分子结构式不符合实际。

价键理论对这个事实怎样解释呢？它承认未成对电子的存在，认为氧分子里形成了两个三电子键，氧分子的结构式要这样表示：

结构式中…代表三电子键。两个氧原子间怎样会形成三电子键呢？根据保里原理，一个轨道只能容纳两个自旋相反的电子，所以三电子键是由在两个轨道的三个电子形成的。形成一个三电子键放出的能量大约只有由一个电子对形成的单键放出的能量的一半，所以三电子键不稳定。三电子键只有在两个相同的原子间或电负性相差极小的原子间才可能形成。价键理论对于怎样形成三电子键还没有很明确的说明。

价键理论局限于把形成化学键的电子只处于相连的两个原子区域内。后来，着眼于分子整体来研究分子结构的分子轨道法发展起来，应用于对氧分子结构的解释。分子轨道法认为形成化学键的电子应在遍布整个分子的区域内运动。氧分子由两个氧原子构成。每个氧原子有8个电子，两个氧原子就有16个电子。这16个电子中，4个电子处于K层，12个电子处于L层。形成分子轨道的主要是L 层的电子

理论基础

价层电子对互斥理论的基础是，分子或离子的几何构型主要决定于与中心原子相关的电子对之间的排斥作用。该电子对既可以是成键的，也可以是没有成键的（叫做孤对电子）。只有中心原子的价层电子才能够对分子的形状产生有意义的影响。

分子中电子对间的排斥的三种情况为：

∙孤对电子间的排斥（孤-孤排斥）；

∙孤对电子和成键电子对之间的排斥（孤-成排斥）；

∙成键电子对之间的排斥（成-成排斥）。

分子会尽力避免这些排斥来保持稳定。当排斥不能避免时，整个分子倾向于形成排斥最弱的结构（与理想形状有最小差异的方式）。

孤对电子间的排斥被认为大于孤对电子和成键电子对之间的排斥，后者又大于成键电子对之间的排斥。因此，分子更倾向于最弱的成-成排斥。

配体较多的分子中，电子对间甚至无法保持90°的夹角，因此它们的电子对更倾向于分布在多个平面上。

[编辑]实际预测

下面是价层电子对互斥理论预测的分子形状表。

电子对数杂化类型

（混層類

型）

轨道

形状

单电子对数

（孤電子

對）

分子形状例

2 sp 直线

型

0 直线型

BeCl

2

、二氧

化碳

3 sp2平面

正三

角形

平面正三角

形

三氯化硼1

V字型（角

型、彎曲型）

二氧化硫

4 sp3正四

面体

0 正四面体甲烷

1 三角锥氨

2

V 字型（角型、彎曲型） 水

5 sp 3d

三角双锥

0 三角双锥 五氯化磷

1 变形四面体（跷跷板型） TeCl 4

2 T 字型 ClF

3 3 直线型 I 3− 6

sp 3d 2

正八面体

0 正八面体 六氟化硫 1

四方錐 IF 5 2 平面十字型 ICl 4− 3 T 字型 4 直線型 7 sp 3d 3

五角雙錐

0 五角雙錐 IF 7 1

五角錐

电子对数 没有孤电子对 （基本形状）

1个孤电子对 2个孤电子对 3个孤电子对

2

直线型

3

平面三角形型

角型

4

四面体型

三角锥型

角型

5

三角双锥型

变形四面体型

T字型

直线型

6

八面体型

四角锥型

平面四方形型

7

五角双锥型五角锥型

分子类

型分子形状

中心原子价电子对的排

布方式†

分子的几何构

型‡

实例

AX

1E

n

双原子分

子

（直线型）

HF、O

2

AX

2E

直线型

BeCl

2

、HgCl

2

、CO

2

AX

2E

1

角型

NO

2

−、SO

2

、O

3

AX

2E

2

角型

H

2

O、OF

2

AX

2E

3

直线型

XeF

2

、I

3

−

AX

3E

平面三角

形型

BF

3

、CO

3

2−、NO

3

−、

SO

3

AX

3E

1

三角锥型

NH

3

、PCl

3

AX

3E

2

T

字型

ClF

3

、BrF

3

AX

4E

四面体型

CH

4

、PO

4

3−、SO

4

2−、

ClO

4

−