VSEPR(Valence-shell electron-pair repulsion theory)

《VSEPR(Valence-shell electron-pair repulsion theory)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、VSEPR(Valence-shellelectron-pairrepulsiontheory)高雄女中化學教師陳文靜VSEPR(Valence-shellelectron-pairrepulsiontheory)：價殼層電子排斥理論。這理論對預測非金屬分子的幾何結構非常有用。筆者將對此理論描述之。一、VSEPR理論的要點一般而言，在分子或離子內的電子對會以電子對的方式存在分子或離子內。又電子間具斥力，所以，分子或離子內圍繞中心原子之電子對應盡量遠離，使電子對與電子對之間的斥力降至最低。分子中的電子對分為未鍵結電子對(lonepair，簡稱lp)

2、及鍵結電子對(bondingpair，bp)二種：(1)未鍵結電子對：僅受一核影響，電子雲佔較大的空間;(2)鍵結電子對：二個原子核吸引電子雲，呈細長形。電子對斥力大小：l.p.–l.p.斥力>b.p.–l.p.斥力>b.p.–b.p.斥力二、使用VSEPR理論的步驟以VSEPR理論來建構分子模型的步驟如下:1.先畫出分子的路易士結構2.計算中心原子的鍵結電子對及未鍵結電子對之總數3.安排中心原子的電子對總數使成為最小斥力的方式(即把電子對儘可能地分離)4.從電子對的分配來決定原子們的位置5.從原子間的位置來命名其分子結構範例一：描述水分子的分子

3、結構解答：水的路易士結構為圖一結構，共有四對電子對：二對鍵結電子對(稱共用電子對)及二對非鍵結電子對(又稱未共用電子對)。想達成電子對間最小斥力的最好安排為四面體情形，如圖二。雖然，水的中心原子之電子對有四面體的安排，但是水並不是四面體分子，它是V型分子(或稱角型分子)，如圖三。高中化學學科中心1未鍵結電子對未鍵結電子對HHHH圖一水的路易士結構圖二水的鍵結電子對及未鍵結電子對間的分配成四面體情形HH圖三水的角型結構範例二：預測PCl5分子的幾何結構解答：PCl5的路易士結構如圖四。五對電子對圍繞著P原子,想達成電子對間最小斥力的最好安排是呈雙三

4、角錐型，見圖五ClClClClPClPClClClClCl圖四PCl5的路易士結構圖五PCl5的分子結構三、以VSEPR理論來預測各分子的形狀及鍵角之方法在圖三中，我們看到水分子呈現角型是因為有未鍵結電子對存在所致。假如沒有未鍵結電子對存在的話，這分子一定呈直線型且無極性。但是，因為未鍵結電子對不像鍵結電子對位於二個原子之間，而是只位於中心原子上，所以，它比鍵結電子對需要更大空間，會壓縮鍵結電子對間的鍵角。使得水分子無法呈直線型而是呈現角型。由此可知NK未鍵結電子對會佔有較大空間OK中心原子有未共用電子對存在時，鍵角會比原先所預測的分子鍵角小一些

5、3.電子對斥力大小：l.p.–l.p.斥力>b.p.–l.p.斥力>b.p.–b.p.斥力此外，因為雙鍵在二原子間的電子數為4，比單鍵在二原子間的電子數為2來得多，電子數多斥力就大，所以，雙鍵比單鍵佔有較多的空間。根據以上所描述，我們可以下方法來預測各物質的形狀及鍵角：X+E=(中心原子價電子數+分子或離子所帶的電荷數+外圍原子所供應電子數)/2高中化學學科中心2X=周圍原子數，E=未共用電子對數，H、鹵素供應電子數=1，O族供應電子數=0，N族=-1範例三：以spbmo理論預測下列各物質的形狀及鍵角：_É`äO、_cP、`eQ、keP、`lO解

6、答：1.BeCl2X+E=(2+1*2)/2=2，故X=2，E=0，即sp，直線形，鍵角1802.BF3X+E=(3+1*3)/2=3，故X=3，E=0，即sp2，平面三角形，鍵角1203.CH430X+E=(4+1*4)/2=4，故X=4，E=0，即sp，四面體，鍵角109.54.NH33X+E=(5+1*3)/2=4，故X=3，E=1，即sp，角錐，鍵角因有一對孤對電子壓縮空間，故略小於109，約等於106.75.CO2X+E=(4+0*2)/2=2，故X=2，E=0，即sp，直線形，鍵角180四、由VSEPR理論所推斷的電子對與分子模型之綜

7、合表格綜合以上各點所得之電子對分配與分子形狀的關係表格如表一所示:表一電子對分配與分子形狀的關係中心原子鍵結電未鍵結分子總電子對子對數電子對分子型狀範例數目目數目AB2220直線型HgCl2、BeCl2、CO2、HCNAB2321角型SnCl2、SO2、NO2AB3330平面△BF3、BCl3、BH3、SO3AB3431角錐型NH3、PF3AB4440四面體CH4、SiCl4、POCl3+AB2422角型H2O、ICl2、F2O、BrO2、SCl2-AB5550雙三角錐PF5、PCl5、SbF5、IO3F2+AB4541扭曲四面體SF4、IF4A

8、B3532T字型ClF3、BrF3--AB2523直線型I3、ICl2、XeF2-AB6660八面體SF6、PF6AB5651四角錐IF