单核体系电子结构的VSEPR理论研究
2015-07-01廖荣宝田志美王洪涛
廖荣宝,朱 云,田志美,武 海,王洪涛
(阜阳师范学院 化学与材料工程学院,安徽 阜阳 236037)
单核体系电子结构的VSEPR理论研究
廖荣宝,朱 云,田志美,武 海,王洪涛
(阜阳师范学院 化学与材料工程学院,安徽 阜阳 236037)
价电子对互斥(VSEPR)理论一般用于解释ABn型体系的电子结构,尚未见应用VSEPR理论解释单原子分子或离子电子结构的报道。本文应用VSEPR理论,讨论了Ne、F-、O2-、N3-和C4-等单原子分子或离子的外层价电子对分布。并在所得电子结构的基础上,通过“虚拟反应”的方法解释了H2O、NH3和CH4的键角变化规律。同时通过相关分子案例讨论了VSEPR理论与杂化轨道理论在解释单原子分子或离子结构方面的关联。
价电子对互斥;杂化轨道;孤电子对;成键电子
价层电子对互斥理论的构想最初由美国化学家Sidgwick N. V.和Powell H. M.提出[1,2], 后经Gillespie R. J.和 Nyholm R. S.扩充形成现在的价电子对互斥理论(简称VSEPR理论)[3-5],该理论适用于主族元素间形成的ABn型分子或离子构型的判断。VSEPR理论认为,共价分子或离子中,中心原子A周围“配位”原子B的几何排布主要决定于中心原子的价电子层中各电子对间的相互排斥作用。这些电子对在中心原子周围按尽可能互相远离的位置排布,以使彼此间的排斥能最小。所谓价层电子对,指的是孤电子对和形成σ键的电子对。VSEPR理论中,一般认为孤电子对的存在增加了电子对间的排斥力,会影响分子中的键角并在一定程度上改变分子的构型。VSEPR理论已经广泛应用于解释各种化合物的结构,与杂化轨道理论一起构成了价键理论的基础[3,5-8]。……
