【矩道化学虚拟实验室】价电子对互斥理论

2022/10/14 10:02:11 矩道科技 产品动态


价电子对互斥理论


杂化轨道理论可以解释分子的空间结构,但对未知分子空间结构预测能力不强。

价电子对互斥(Valence Shell Electron Pair Repulsion,简称VSEPR)理论能比较简便地定性预测分子的空间结构。

价电子对包括成键电子对(bp)和孤对电子对(lp),VSEPR理论认为:原子周围各个价电子对之间由于相互排斥,在键长一定的条件下,互相间距离越远越稳定,这就要求分布在中心原子周围的价电子对尽可能离得远一些,由此可以说明许多简单分子的几何构型。

成键电子对中针对多重键的情况,当作一个键来处理,所以可以由化学式来确定。例如H2O中心原子为O,O有两个O-H键,因此是两个成键电子对;HCN中心原子为C,C有1个C-H键和1个N≡N键,仍然是两个成键电子对;BF3中心原子为B,有3个B-F键,因此是3个成键电子对。

而孤对电子数不能直接从化学式中确定,但可以从电子式或者如下公式来计算:           


例如:




在确定了成键电子对数和孤电子对数后,相加即可确定分子中的中心原子上的价电子对数。由于价电子对互相排斥,即可获得含孤电子对的VSEPR模型,再略去孤电子对,即可得到分子的空间结构。

插入含孤电子的VSEPR模型和分子空间结构。




实际结果中,我们发现含孤电子对的H2O模型和CH4模型同为四面体,但是键角却有差距,这是因为不同类型的价电子对之间的排斥力不同。H2O中含有的孤电子对由于只有中心原子的束缚,显得比成键电子对要肥大,因此对相邻的电子对的排斥作用更大,所以H2O的键角会小于CH4


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作者/零醇老师

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