化学自习室移动版

教材在介绍分子立体结构模型时先给出了分子的分子式和结构式后介绍了有关分子的立体结 构，所以有些学生在学习这部分内容时常常会从结构式着手推分子立体结构，其实这只是一部分同学学习过程中的一个误区。应用价层电子对互斥理论推测ABn型分子的立体结构模型时，只要 知道分子式就能确定分子的立体结构。学生在学 习过程中只要清楚这样几个关系式就可以了。

一、VSEPR模型的确定

早在1940年，希吉维克和坡维尔在总结实验 事实的基础上提出一种简单的理论模型，用以预 测简单分子或离子的立体结构，这种理论模型经过吉例斯比和尼霍尔姆在20世纪50年代加以发 展，定名为价层电子对互斥理论模型，简称为 VSEPR模型。其理论依据是：分子中的价电子(包 括σ键电子对和孤对电子对）由于相互排斥作用，而取向彼此远离以减小斥力，分子尽可能采取对称的空间构型。也就是说对于ABn型分子(A是 中心原子，B是配位原子)要确定其分子立体结 构，只要能确定其价层电子对就可以了，要确定价 层电子对首先要清楚这样一个关系：

价层电子对=σ键电子对＋ 孤对电子对

接下来我们需要解决的问题就是如何确定σ键电子对和孤对电子对。

对于σ键电子对，根据共价键的知识可知：共价单键都是σ键，共价双键 中一个是σ键，另一个是π键；共价三键是由一 个σ键和两个π键组成。也就是说，中心原子不管以什么键型与配位原子相连，中心原子每连接 一个配位原子就有一个σ键。所以我们又可以得 出这样一个关系：

σ键电子对=配位原子数

我们还需要解决的另外一个问题就是如何确 定中心原子上的孤对电子对，我们可以通过这样 一个通式：

孤对电子对=(A的价电子数－∑B达稳定结 构所需电子数×B原子数＋/－离子电荷相应电荷 数)/2

对于这个通式主要是对离子电荷的处理，正 离子的电荷相当于中心原子失去电子，负离子就 相当于中心原子得到电子。

例如：

SO₄^2－孤对电子对=(6＋2－4×2)/2 = 0

通过上面的三个关系式我们就能轻松解决 ABn型分子中心原子A的价层电子对，就可以得到 VSEPR模型。教科书只要求掌握价层电子对≤4的分子或离子的立体模型。我们可以概括如下：

二、分子立体模型

通常所说的分子立体模型是指分子中的原子在空间的排布，不包括孤对电子。因为对ABn型分子而言，中心原子上价层电子对之间存在这样一 种斥力关系：孤对电子－孤对电子＞孤对电子－键合电子＞键合电子－键合电子，使得分子或离子的 立体模型偏离VSEPR理想模型而发生畸变。所以 我们在得到VSEPR模型后，只要略去VSEPR模型中的孤对电子对，就得到分子或离子的立体模 型。可以概括如下：

根据上表，就可以轻松推测分子立体结构模型。

例如：NH₄^＋中心原子N原子的σ键电子对为4，孤对电子对0，所以立体结构模型为正四面体型。

可见，应用价层电子对互斥理论推测ABn型 分子的立体结构模型时，只要知道分子式就能确 定分子的立体结构。