空间构型

某些无机物分子或基团的空间构型一实验原理1.杂化理论要点2.价层电子对互斥理论要点(1)杂化的定义：在形成分子时，由于原子的相互影响，若干不同类型、能量相近的原子轨道混合起来，重新组合成一组新轨道的过程。(2)原子轨道的杂化，只有在形成分子的过程中才会发生，而孤立的原子不可能进行杂化。原子轨道杂化只有在同一原子中，并且能量相近的原子轨道才能发生杂化，杂化的结果----形成了新的“杂化轨道”。(3)杂化轨道的数目与参与杂化的原子轨道数目相等。(4)杂化轨道分为等性杂化和不等性杂化两种。(5)杂化轨道类型与分子空间构型关系。杂化轨道理论用于解释分子的空间构型。价层电子对互斥理论用于预测分子的空间构型。2.价层电子对互斥理论要点(1)价层电子对互斥理论：在一个共价型的ABn分子或离子中，中心原子A周围的价层电子对由于相互排斥而倾向于尽可能彼此远离，使得斥力最小。(2)中心原子A价电子对数的计算方法：a.式中，中心原子提供的价电子数等于该原子在周期表中的族数。每个配位原子提供的共用电子数规定如下:氢与卤素原子作为配位原子各提供1个电子（如CH4、BCl3）；氧族元素作为配位原子不提供一个电子（如SO42-、PO43-），而氧族元素作为中心原子时，提供6个电子（如H2O、SO2）。b.如果是阳离子，价层电子总数应减去阳离子的电荷数，例如，NH4+，价电子对数=（5+1×4-1）/2=4）；如果是阴离子，价层电子总数应加上阴离子的电荷数，例如，PO43-，价电子对数=（5+0+3）/2=4。价层电子对数23456理想空间构型直线平面(正)三角形(正)四面体三角双锥(正)八面体(3)价电子对数与理想几何构型关系理想几何构型:中心原子的价层电子对全是成键电子对。价电子对数与理想几何构型关系(4)价电子对数与非理想几何构型关系非理想几何构型：中心原子的价层电子对并没有全部参与成键，所以有孤对电子存在。价层电子对=成键电子对+孤对电子对a.在相同角度中（一般选90°），电子对之间斥力大小的顺序为：孤对电子-孤对电子＞孤对电子-成键电子＞成键电子-成键电子b.在ABn中，若A与B之间通过双键或叁键结合时，则按单键处理。实验内容直线平面三角正四面体三角锥角(V)形正八面体种类杂化类型键角分子的几何构型BeCl2BCl3[Zn(NH3)4]2+,CCl4NH3H2O[FeF6]3－spsp2sp3不等性sp3不等性sp3sp3d2180°120°109°28′107°18′104°30′90°1.根据杂化轨道理论判断分子或者基团的空间构型2.价电子对数与理想几何构型关系价层电子对数价层电子对的理想几何排布排布型式角度2:－A－:直线形180°3456平面三角形120°正四面体109°28′三角双锥体90°；120°正八面体90°例题：判断三氟化氯---ClF3的分子空间构型。价电子对数=（7+1×3）/2=5对，说明中心原子Cl原子周围有5对价电子，这其中有3对价电子形成了3根F-Cl键，剩余2对为孤对电子。首先，计算价电子对数其次，判断电子对的空间构型电子对的空间构型为三角双锥，有两个顶角被孤对电子占据，共有a、b、c三种可能结构：Cl空间结构的画法，以a为例a找出不同类型电子对之间排斥作用数（选90°）最后，判断空间构型（a）（b）（c）90°孤对电子对—孤对电子对排斥作用数01090°孤对电子对—成键电子对排斥作用数63490°成键电子对—成键电子对排斥作用数622排斥作用数越多排斥越大，此结构就越不稳定，在上述三种可能结构中，最稳定结构为（c），因此ClF3分子的空间构型为T形。最后，判断空间构型价层电子对成键电子对孤对电子对分子空间构型实例220直线形HgCl2、CO2330平面三角形BF3、BCl3321角（V）形PbCl2、SO2440正四面体CH4、SO42-431三角锥形NH3422角（V）形H2O550三角双锥PCl5541变形四面体SF4532T形ClF3523直线形ICl2-660正八面体SF6651四方锥IF5642平面正方形XeF4中心原子A价层电子对与分子空间构型的对应关系I3-=II2-I3+=II2+O3=OO2（类似于SO2）S2O32-=SSO32-注意事项：