3分子的立体化学 3.1价电子对互斥理论VSEPR) (Valence Shell Electron Pair Repulsion) 1940年由Sidgwick和PowelⅡ提出,Gillespie作出了重要 的发展
3 分子的立体化学 3.1 价电子对互斥理论(VSEPR) (Valence Shell Electron Pair Repulsion) 1940年由Sidgwick和Powell提出, Gillespie作出了重要 的发展
VSEPR的基本要点为: ()AB型分子或基团中,如果中心原子A的价电子 层不含d电子(或仅含d5或d0时),则其几何构型完全由价 层电子对数所决定 (2)价电子P)包括成键电子BP)和孤电子过 AP) VP=BP+LP 其中BP(成键电子对)=σ键电子对数(不计π键电子) =中心原子周围的配位原子数 LP*=[中心原子的价电子一配位原子的单电子 的总和士离子的电荷(负电荷取十,正 电荷取一)/2 *若算得的结果为小数,则进为整数
VSEPR的基本要点为: (1) ABn型分子或基团中,如果中心原子A的价电子 层不含 d电子(或仅含d 5或d 10时), 则其几何构型完全由价 层电子对数所决定. (2) 价电子对(VP)包括成键电子对(BP)和孤电子对 (LP) VP=BP+LP 其中 BP(成键电子对)=键电子对数(不计键电子) =中心原子周围的配位原子数 LP*=[中心原子的价电子-配位原子的单电子 的总和±离子的电荷(负电荷取+,正 电荷取-)]/2 * 若算得的结果为小数,则进为整数
(3)由于价电子对之间的库仑斥力和保利斥力,使 价电子对之间的距离应保持最远。 因此,中心原子价电子对数与价电子对的排布有以 下关系: 2 3 4 5 直线三角形 正四面体 三角双锥 6 7 8 正八面体单冠八面体四方反棱柱 (4)根据价电子对的排布确定分子的空间构到分子 的构型是指成键原子的空间几何排布,亦即成键电子对的空 间排布)
(4) 根据价电子对的排布确定分子的空间构型(分子 的构型是指成键原子的空间几何排布,亦即成键电子对的空 间排布)。 (3) 由于价电子对之间的库仑斥力和保利斥力,使 价电子对之间的距离应保持最远。 因此, 中心原子价电子对数与价电子对的排布有以 下关系: 2 3 4 5 直线 三角形 正四面体 三角双锥 6 7 8 正八面体 单冠八面体 四方反棱柱
(⑤)如果一个分子有几种可能的结构,则须确定進 是最稳定的结检。 确定稳定结构的原则是: ①对仅含BP、LP的分子,其斥力顺序是: LP-LP>LP-BP>BP-BP ②对含有多重键的分子,则 叁一叁>叁一双>双一双>双一单>单一单 若把①、②两条合起来,则对于含BP、LP、双键或 叁键的分子时,则其斥力效应为 叁一叁>叁一LP>LP一LP>叁一双>LP一双≥ 叁一BP>双一双>LP一BP>双一BP>BP一BP 即:三键的斥力效应大于孤电子对 双键的斥力介于孤对和成键电子对之间
(5) 如果一个分子有几种可能的结构,则须确定谁 是最稳定的结构。 确定稳定结构的原则是: ① 对仅含BP、LP的分子,其斥力顺序是: LP-LP > LP-BP > BP-BP ② 对含有多重键的分子,则 叁-叁>叁-双>双-双>双-单>单-单 若把①、②两条合起来,则对于含BP、LP、双键或 叁键的分子时,则其斥力效应为 叁-叁>叁-LP>LP-LP>叁-双>LP-双> 叁-BP>双-双>LP-BP>双-BP>BP-BP 即: 三键的斥力效应大于孤电子对 双键的斥力介于孤对和成键电子对之间
③在AB型分子中,成键电子对间的斥力随配位 原子B的电负性的增大而减小。随中心原子A的电负性 的增大而增大。 ④中心原子周围在最小角度的位置上斥力大的电 子对数且越少其结构越稳定 因此,若分子中同时有几种键角,则只须考察键 角最小的情况,如构型为三角双锥的分子中有90°和 120两种键角,只须考察0时的斥力即可
④ 中心原子周围在最小角度的位置上斥力大的电 子对数目越少其结构越稳定 因此,若分子中同时有几种键角,则只须考察键 角最小的情况,如构型为三角双锥的分子中有90º和 120º两种键角,只须考察90º时的斥力即可。 ③ 在ABn型分子中,成键电子对间的斥力随配位 原子B的电负性的增大而减小。随中心原子A的电负性 的增大而增大