多原子粒子中的中心原子价层电子对数计算方法及其应用

1、课题:小专踱知诅chemistry多原子粒子中的中心原子价层电子对数计算方法及其应用总第（）期命题人:多原子粒子（分子或离子）中的中心原子价层电子对数的计算至关重要，它决定着价层电子对互斥理论模 型（VSEP型）及中心原子杂化类型，同时还决定着粒子的立体构型。一、根据多原子粒子的价电子构型计算中心原子价层电子对数多原子分子中的中心原子价层电子对数计算（1）先确定多原子分子中的中心原子的价电子数（主族元素原子即为其最外层电子数）及周围原子的未 成对电子数（未成对电子数=8主族序数）。（2）再根据周围原子数目及周围原子的未成对电子数画出多原子分子的价电子构型（包括共价键和孤电 子对）。（3）中心原

2、子的价层电子对数=。键个数（1个共价键只有1个。键）+孤电子对数。例1根据上述方法确定下表中各分子中的中心原子的价层电子对数。分子中心原子价电 子数周围原子未成对电子数价电子构型。键数孤电子对数中心原子价层电子对数HO 261V II 0 IT 224CO, 242O=C=()202SO2262-fl 0= s =0213BF31IHF303PCl3511 * (peiCl314SO3621()=S=() II 0303CC144_|1Cl1 C1CCI1Cl404多原子离子中的中心原子价层电子对数计算（1）先把离子所带电荷数当作中心原子得失的电子，即可确定中心原子的价电子数（最外层电子数离

3、子所带电荷数）。（2）再根据周围原子数目及周围原子的未成对电子数画出多原子离子的价电子构型（包括共价键和孤电 子对）。（3）中心原子的价层电子对数=。键个数+孤电子对数。例2根据上述方法确定下表中各离子中的中心原子的价层电子对数。分子中心原子价电 子数周围原子未成对电子数价电子构型。键数孤电子对数中心原子价层电子对数H3O+6-1=51314NH4+5-1=41INH404NO2-5+1=620= N T)213NO3-5+1=62()=N=()303CO32-4+2=62()=0=()303SO42-6+2=82?()=S0404PO43-5+3=8211404多原子分子中的多中心原子的价层

4、电子对数计算可先把此类多中心原子分子的结构式画出，分析其中一个中心原子的成键情况及孤电子对存在情况:（1）先画出此类多原子分子的结构式。（2）再根据其中一个中心原子的最外层电子数及成键情况，分析该中心原子有无孤电子对，若有就标在 中心原子上。（3）中心原子的价层电子对数=。键个数+孤电子对数。例3根据上述方法确定下表中各分子中的中心原子的价层电子对数。分子中心原子价 电子数周围原子未成 对电子数价电子构型。键数孤电子对数中心原子价层 电子对数H2O261H 0 (1H224S2Cl261Cl S SC1224N2H451HJ、H314C2思41H H111Il H414C2H441HC=CII

5、H H303C2H241HC 三 CH202二、根据经验公式1/2（a+xb）计算中心原子价层电子对数多原子粒子中心原子的价层电子对数=12（a+xb洪中，a为中心原子的价电子数（即最外层电子数），若 为多原子离子，a为中心原子的价电子数土离子所带电荷数。x为周围原子数。b为周围原子的未成对电子 数，其中周围原子为O、S时，b视为0。例根据上述方法确定下表中各粒子中的中心原子的价层电子对数。粒子axb中心原子价层电子对数HS 2621(6+2x1) /2=4BeCL 2221(2+2x1) /2=2CS_2420(4+2x0) /2=2PCl3531(5+3x1) /2=4BF3331(3+3

6、x1) /2=3冲441(4+4X1) /2=4NH4+5-1-441(4+4x1) /2=4NO3-5+1=630(6+3x0) /2=3SO32-6+2=830(8+3x0) /2=4SO42-6+2=840(8+4x0) /2=4PO43-5+3=840(8+4x0) /2=4三、价层电子对数应用价层电子对数与杂化类型的关系中心原子的价层电子对数等于杂化轨道数。根据杂化轨道数即可确定中心原子的杂化类型：杂化轨道数为2,中心原子杂化方式为sp杂化。杂化轨道数为3,中心原子杂化方式为sp2杂化。杂化轨道数为4,中心原子杂化方式为sp3杂化。例1请指出下列各粒子中的中心原子的杂化方式。粒子中心

7、原子阶层电子对数中心原子杂化轨道数中心原子杂化类型BeCl222spBF333Sp2CCI444sp3nh4+44sp3nO3-33sp2PO43-44sp3H2O244sp3N2O244sp3C2H433sp3C2H222spch3oh44sp3价层电子对数与多原子粒子(分子或离子)立体构型关系根据中心原子价层电子对数可确定价层电子对互斥理论模型(VSEP型)：中心原子价层电子对数为2, VSEPR模型为直线形。中心原子价层电子对数为3, VSEPR模型为平面三角形。中心原子价层电子对数为4, VSEPR模型为四面体形。根据VSEPR模型和中心原子的孤电子对数可确定粒子的立体构型：略去$公模

8、型中的中心原子上的孤电子对，即可得到多原子粒子的立体构型。中心原子价层电子对数为2时，中心原子无孤电子对数，其粒子立体构型为直线形。中心原子价层电子对数为3时，中心原子无孤电子对数，其粒子立体构型为平面三角形；中心原子孤电 子对数为1，其粒子立体构型为V形O中心原子价层电子对数为4时，中心原子无孤电子对数，其粒子立体构型为四面体形；中心原子孤电子对数为1，其粒子立体构型为三角锥形；中心原子孤电子对数为2,其粒子立体构型为V形。例2请指出下列各粒子中的中心原子的杂化方式。NH4+粒子价电子构型价层电子对数VSEPR模型孤电子对数H () H4四面体形2V形SO2()=S =()3平面三角形I1V形BF3FBF3平面三角形0平面三角形PC144四面体形1