什么是分子的空间结构

分子一般是由多个原子构成的，而原子之间不是简单的堆积成分子，而是有一定的顺序，具有空间结构。

如甲烷分子（CH4），它呈现一个空间正四面体的结构，四个氢分布在四个角上，碳原子位于四面体的中心。对于每个甲烷分子，都是这样相同的结构。这就是分子的空间结构。

价层电子互斥理论

价层电子对互斥理论最初是由英国化学家Sidgwick等人于1940年提出分子几何构型与价电子对互斥作用有关的假设，五十年代后期经加拿大化学家Gielespie等人的补充和发展形成系统理论，成为无机立体化学理论的重要组成部分。价层电子对互斥理论是继杂化轨道理论之后，用来解释分子空间构型的重要方法。它的特点是简单易懂，不需应用原子轨道概念，而判断、预言分子结构的准确性不比杂化轨道理论逊色。

(1) 价层电子对互斥理论要点

该理论认为，ABn型多原子共价分子（或原子团）的几何构型主要由A原子价层电子对的相互排斥作用所决定，当价层电子对数目一定时，这些电子对排布在彼此相距尽可能远的空间位置上，以使价电子对之间的互斥作用尽可能最小，而使分子趋于稳定，因此，分子采取尽可能对称的结构。

价层电子对数目及其在球壳表面的理想排列情况如图：[G]

价层电子对数目的确定方法为：

当氧族元素O、S等作为配位原子时，可认为它们从中心原子接受两个电子成键，自身不提供电子。例如SO2分子中，S原子的价层电子数可认为是6。

对于多原子构成的离子计算价层电子数时，应加上或减去与离子相应的电子数。例如, PO43-离子中，P的价层电子数应加三个电子；

离子的N价层电子数应减去一个电子。

如果价电子层中含有孤对电子，则每个孤电子对可占据相当于一个单键电子对的位置。但由于孤对电子的电子云较为膨松，在中心原子周

围占据较大空间，对邻近电子对有较大排斥作用，往往使价电子对的理想排布发生变形，键角变小。价电子层中不同类型电子对之间排斥作用的顺序为：

孤对电子-孤对电子>孤对电子-成键电子对>成键电子对-成键电子对。

对于ABn型分子，如果中心原子A相同，由于成键电子对之间的斥力随着配位原子电负性的增加而减小，因而键角也减小；如果配位原

子B相同，成键电子对间的斥力随着中心原子电负性的增大而增加，因而键角也增大。

在推测ABn分子的构型时，若遇双键或叁键，可当作单键来处理。

(2)价层电子对互斥理论应用实例(例5_5)

VSEPR理论主要适用于讨论中心原子A为主族元素的AB n型分子或原子团，副族元素含有d轨道，情况较为复杂，且只能对分子构型作定性描述。

价层电子对互斥理论应用实例

各种分子的构型

价层电子对数目电

子

对

的

排

列

方

式

分

子

类

型

孤

电

子

对

数

目

分子构

型

实例

2直线形AB20直线形BeH

2、BeCl2、Hg(CH3)2、Ag(NH3)

+

2、CO2、CS2

3正三角形AB3

AB2

1

正三角

形

角形(V

形)

BF3 B(CH3)3、SO3、CO2-3

SnCl2

4正四AB40

1

正四面

体形

CH4 CCl4 SiH4

面体AB3

AB2

2三角锥

形

角形（V

形）

PCl4、NH4－、SO42-

NH3、NF3

H2O H2S

5三角双锥AB5

AB4

AB3

AB2

1

2

3

三角双

锥

变形四

面体

T形

直线形

PF5、PCl5 S b Cl5

SbCl5 NbCl5

SF4

ClF3

XeF2

6正八面体AB6

AB5

AB4

1

2

正八面

体形

四方锥

平面四

方形

SF6、MoF6 [AlF6]3-

IF5

XeF4