杂化轨道与分子的空间构型基本要点
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对于ABm型分子或离子,其中心原子A的杂化轨道 数恰好与A的价电子对数相等。
A的价电子对数 A的杂化轨道数 杂化类型 2 2 sp 3 3 sp2 4 4 sp3
A的价电子空间构型 直线型
平面三角形 正四面体
价电子对数可依如下公式算得:
对于 ABm型分子或离子,其中心原子A的
2、ABm型分子的价电子对数n的确定
乙炔中碳以sp杂 化,C=C中一个 σ和两个π
例2:试用杂化轨理论解释石墨、苯的结构
H C H C C H C H C H H
C
石墨晶体
苯的结构
sp2杂化
sp2杂化
4.小结
杂化类型 SP
SP型的三种杂化
SP2 SP3
参与杂化的 1 个 S 1 个 P 1 个 S 2 个 P 1个S 3个P 原子轨道 杂化轨道数 2个SP 3个SP2 4个SP3 杂化轨道间 夹角 空间构型 实 例 180° 120° 109.5° 正四面体 CH4 CCl4
③.杂化后轨道伸展方向,形状发生改变。
1.sp3杂化 CH4的空间构型为正四面体 C:2s22p2
2s
2p
C:2s22p2
2s
2p
激发
2s
sp3
2p
sp3杂化
CH 4的形成
2.sp2杂化
BF3的空间构型为平面三角形
F F
B
120°
F
B: 2s22p1
2s
2p
B:2s22p1
2s
2p
激发
2s
sp2
思考、讨论
3、下列分子中哪一个分子的空间构型为正 四面体( D ) A、CHCl3 B、CH3Cl C、BBr3 D、SnCl4 4、下列分子和离子中,中心原子的价电子 对几何构型为四面体,且分子(离子)空间 构型为V形的是( A、NH4+
D)
D、OF2
B、SO2 C、H3O+
课堂小结
杂化类型 杂化轨道间 夹角 空间构型 SP
直线形
正三角形
BeCl2 C2H2 BF3 C2H4
二、确定分子空间构型的简易方法:
价层电子对互斥理论
共价分子的几何外形取决于分 子价层电子对数目和类型。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 可能远离以减小斥力而采取对称的 空间构型。
1、推断分子空间构型的具体步骤:
2p
sp2杂化
BF3 的形成
3.sp杂化
180°
BeCl2的空间构型为直线形 Cl Be Cl
Be:2s2
2s
2p
Be:2s2
2s
2p
激发 2s
sp杂化
2p
sp
Be采用sp杂化生成BeCl2
【例题选讲】
例1:根据乙烯、乙炔分子的结构,试用杂化轨道 理论分析乙烯和乙炔分子的成键情况。
乙烯中碳以sp2 杂化,C=C中一 个σ和一个π
思考、讨论
1、NH3、H2O分子中键角分别为107°18′、104.5° 与109°28′相差不大,由此可推测,N、O原子的原 子轨道可能采取何种类型杂化?原子轨道间夹角小 于109°28′,可能说明了什么问题?
2、下列分子或离子中,空间构型为V型的 是( B ) A、CS2 B、H2Se C、HCN D、ICl
N:2s22p3 2p 2s
sp3杂化
H 2O
HOH = 104 30
ο
'
O:2s22p4
2p 2s
sp 杂化
3
sp
3
课堂练习
分
子 SiCl4 CS2 BF3 PCl3 OF2 SO2
中心原 子的价 电子对 数
电子对的空 间排布
中心原 子的孤 对电子 对
分子的空 间构型
中心原子 的杂化轨 道类型
NH3
PCl3
2 2 3 4 4 4 4 4
直线形 sp 直线形 180° sp 直线形 180° 直线形 sp2 平面三角形 120°平面三 角形 3 sp 正四
180° 180°
面体
120° 正四 109.5° 面体 109.5° 109.5° V形 104.5°
三角 107.3° 锥形 107.3°
中心原子A的价电子数+配位原子B提供的价电子数×m n= 2
(1)对于主族元素,中心原子价电子数=最外层电子数,配 位原子中氢或卤素原子提供价电子数为1; 5 + 1× 3 =4 如:PCl3 中 n = ; 2 (2)O、S作为配位原子时按不提供价电子计算,作中心原 子时价电子数为6; (3)离子的价电子对数计算
分子的空间构型
1.为什么甲烷是正四面体结构,乙 烯是平面结构,乙炔是直线形呢?
2、为什么H2O分子是“V”型、键角是 104.5°,而不是“直线型”或键角是 “90°”?
一、杂化轨道与分子的空间构型 基本要点:
①.成键时能级相近的价电子轨道混合杂化, 形成新的价电子轨道—杂化轨道。 ②.杂化前后轨道数目不变。
1. SP型的三种杂化
SP2 120° 正三角形 SP3
180° 直线形
109.5°
正四面体 CH4 CCl4 4
BeCl2 C2H2 BF3 C3 价电子对数n 2 2H4
ABm型分子的价电子对数n的确定
实 例
中心原子A的价电子数+配位原子B提供的价电子数×m n= 2
不等性sp3杂化
NH3 HNH = 107ο 18'
4 2 3 4
正四面体 直线
平面三角形
0
正四面体
SP3
0
0
直线
SP
ຫໍສະໝຸດ Baidu
平面三角形 SP2
正四面体
正四面体
1
2
三角锥
V形
SP3
SP3
4
3
平面三角形
1
V形
SP2
NH4
+
+ n = 5 1× 4 1 = 4 : 2
SO4
2-
6+0+2 n = =4 : 2
课堂练习
例3:计算下列分子或离子中的价电子对数,并根据已学填写下表 物质 价电 子对 数 中心原 子杂化 轨道类型 杂化轨道/ 电子对空 间构型 轨道 夹角 分子空 间构型 键角
气态 BeCl2
CO2 BF3 CH4 NH4+ H2 O
A的价电子对数 A的杂化轨道数 杂化类型 2 2 sp 3 3 sp2 4 4 sp3
A的价电子空间构型 直线型
平面三角形 正四面体
价电子对数可依如下公式算得:
对于 ABm型分子或离子,其中心原子A的
2、ABm型分子的价电子对数n的确定
乙炔中碳以sp杂 化,C=C中一个 σ和两个π
例2:试用杂化轨理论解释石墨、苯的结构
H C H C C H C H C H H
C
石墨晶体
苯的结构
sp2杂化
sp2杂化
4.小结
杂化类型 SP
SP型的三种杂化
SP2 SP3
参与杂化的 1 个 S 1 个 P 1 个 S 2 个 P 1个S 3个P 原子轨道 杂化轨道数 2个SP 3个SP2 4个SP3 杂化轨道间 夹角 空间构型 实 例 180° 120° 109.5° 正四面体 CH4 CCl4
③.杂化后轨道伸展方向,形状发生改变。
1.sp3杂化 CH4的空间构型为正四面体 C:2s22p2
2s
2p
C:2s22p2
2s
2p
激发
2s
sp3
2p
sp3杂化
CH 4的形成
2.sp2杂化
BF3的空间构型为平面三角形
F F
B
120°
F
B: 2s22p1
2s
2p
B:2s22p1
2s
2p
激发
2s
sp2
思考、讨论
3、下列分子中哪一个分子的空间构型为正 四面体( D ) A、CHCl3 B、CH3Cl C、BBr3 D、SnCl4 4、下列分子和离子中,中心原子的价电子 对几何构型为四面体,且分子(离子)空间 构型为V形的是( A、NH4+
D)
D、OF2
B、SO2 C、H3O+
课堂小结
杂化类型 杂化轨道间 夹角 空间构型 SP
直线形
正三角形
BeCl2 C2H2 BF3 C2H4
二、确定分子空间构型的简易方法:
价层电子对互斥理论
共价分子的几何外形取决于分 子价层电子对数目和类型。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 可能远离以减小斥力而采取对称的 空间构型。
1、推断分子空间构型的具体步骤:
2p
sp2杂化
BF3 的形成
3.sp杂化
180°
BeCl2的空间构型为直线形 Cl Be Cl
Be:2s2
2s
2p
Be:2s2
2s
2p
激发 2s
sp杂化
2p
sp
Be采用sp杂化生成BeCl2
【例题选讲】
例1:根据乙烯、乙炔分子的结构,试用杂化轨道 理论分析乙烯和乙炔分子的成键情况。
乙烯中碳以sp2 杂化,C=C中一 个σ和一个π
思考、讨论
1、NH3、H2O分子中键角分别为107°18′、104.5° 与109°28′相差不大,由此可推测,N、O原子的原 子轨道可能采取何种类型杂化?原子轨道间夹角小 于109°28′,可能说明了什么问题?
2、下列分子或离子中,空间构型为V型的 是( B ) A、CS2 B、H2Se C、HCN D、ICl
N:2s22p3 2p 2s
sp3杂化
H 2O
HOH = 104 30
ο
'
O:2s22p4
2p 2s
sp 杂化
3
sp
3
课堂练习
分
子 SiCl4 CS2 BF3 PCl3 OF2 SO2
中心原 子的价 电子对 数
电子对的空 间排布
中心原 子的孤 对电子 对
分子的空 间构型
中心原子 的杂化轨 道类型
NH3
PCl3
2 2 3 4 4 4 4 4
直线形 sp 直线形 180° sp 直线形 180° 直线形 sp2 平面三角形 120°平面三 角形 3 sp 正四
180° 180°
面体
120° 正四 109.5° 面体 109.5° 109.5° V形 104.5°
三角 107.3° 锥形 107.3°
中心原子A的价电子数+配位原子B提供的价电子数×m n= 2
(1)对于主族元素,中心原子价电子数=最外层电子数,配 位原子中氢或卤素原子提供价电子数为1; 5 + 1× 3 =4 如:PCl3 中 n = ; 2 (2)O、S作为配位原子时按不提供价电子计算,作中心原 子时价电子数为6; (3)离子的价电子对数计算
分子的空间构型
1.为什么甲烷是正四面体结构,乙 烯是平面结构,乙炔是直线形呢?
2、为什么H2O分子是“V”型、键角是 104.5°,而不是“直线型”或键角是 “90°”?
一、杂化轨道与分子的空间构型 基本要点:
①.成键时能级相近的价电子轨道混合杂化, 形成新的价电子轨道—杂化轨道。 ②.杂化前后轨道数目不变。
1. SP型的三种杂化
SP2 120° 正三角形 SP3
180° 直线形
109.5°
正四面体 CH4 CCl4 4
BeCl2 C2H2 BF3 C3 价电子对数n 2 2H4
ABm型分子的价电子对数n的确定
实 例
中心原子A的价电子数+配位原子B提供的价电子数×m n= 2
不等性sp3杂化
NH3 HNH = 107ο 18'
4 2 3 4
正四面体 直线
平面三角形
0
正四面体
SP3
0
0
直线
SP
ຫໍສະໝຸດ Baidu
平面三角形 SP2
正四面体
正四面体
1
2
三角锥
V形
SP3
SP3
4
3
平面三角形
1
V形
SP2
NH4
+
+ n = 5 1× 4 1 = 4 : 2
SO4
2-
6+0+2 n = =4 : 2
课堂练习
例3:计算下列分子或离子中的价电子对数,并根据已学填写下表 物质 价电 子对 数 中心原 子杂化 轨道类型 杂化轨道/ 电子对空 间构型 轨道 夹角 分子空 间构型 键角
气态 BeCl2
CO2 BF3 CH4 NH4+ H2 O