分子(离子)的几何构型的判断方法
1、确定中心原子价层电子数。它可由下式计算得到: 价层电子对数=(中心原子价电子数+ 配位原子提供电子数-离子所带电荷数)/2
上式中配位原子提供电子数的计算方法是:氢和卤素原子均提供1个价电子;氧和硫原子提供电子为零。因为氧和硫价电子数为6,它与中心原子成键时,往往从中心原子接受2个电子而达到稳定的八隅体结构。
2、根据中心原子的价电子对数,找出电子对间斥力最小的电子排布方式。 静电斥力最小的电子对排布
电子对
2
3
4
5
6
电子对的排布
直线
平面三角
四面体
三角双锥
八面体
3、把配位原子按相应的几何构型排布在中心原子周围,每一对电子连接一个配位原子,剩下的未与配位原子结合的电子对便是孤对电子。含有孤电子对的分子几何构型不同于价电子的排布,孤电子对所处的位置不同,分子空间构型也不同,但孤电子对总是处于斥力最小的位置,除去孤电子对占据的位置后,便是分子的几何构型。
以IF2-为例,用上述步骤预测其空间构型。
(1)中心原子I的价电子数为7,2个配位原子F各提供1个电子。
(2)查上表知,5对电子是以三角双锥方式排布。
(3)因配位原子F只有2个,所以5对电子中,只有2对为成键电子对,3对为孤对电子。由此可得如图7-23的三种可能情况,选择结构中电子对斥力最小,即夹角最大的那一种结构,则 测定就是IF2-的稳定构型,得到IF2-分子为直线型结构的正确结论。[图7-23(a)]
用上述方法可确定大多数主族元素的化合物分子和复杂离子的构型,现将常见分子构型归纳见下表:
价层电子对数
分子结构
实际的几何构型
实例
2
AX2
直线形
HgCl2,CO2
BeCl2
3
AX3
平面三角形
BCl3,SO3,CO32-,NO3-
BF3
:AX2
V形(角形)
SnCl2,PbCl2,O3,NO2,NO2-
SO2
4
AX4
四面体
CH4,CCl4,SiCl4,NH4+,PO43-,SiO44-,ClO4-
SO42-
:AX3
三角锥
PF3,AsCl3,H3O+,SO32-,ClO3-
NH3
V形(角形)
H2S,SF2,SCl2,NH2-
H2O
5
AX5
三角双锥
PF5,AsF5,SOF5
PCl5
:AX4
变形四面体
SF4
TeCl4
T形
BrF4
ClF4
直线形
XeF2,IF2-
I3-
6
AX6
八面体
SiF62-,AlF63-
SF6
:AX5
四方锥
ClF5BrF5
IF5
平面正方形
XeF4
ICl4-
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