价电子对互斥理论(VSEPR)

2023/12/18

价层电子对互斥规则(VSEPR)起源于1940年Sidgwick和Powell的工作。Gillespie和Nyholm作了进一步推广和普及。

# 一、基本思想

ABn\mathrm{AB_n}型分子或基团中(几个B\mathrm{B}可以是不同的原子),若中心原子A\mathrm{A}的价层不含d\mathrm{d}电子或d\mathrm{d}电子分布为球对称的d5\mathrm{d_5}d10\mathrm{d_{10}},则几何构型主要由价电子对——σ\sigma电子对和孤电子对——的数目决定。

价电子对之间应尽可能相互远离,使体系的能量最低,这就是价电子对互斥理论的基本思想。所以,2、3、4、5、6个价电子对的空间分布分别为直线形、平面三角形、正四面体形、三角双锥形和正八面体形。

# 二、基本规律

1、孤对电子与孤对电子>孤对电子与成键电子>成键电子与成键电子。

2、多重键亦作为单键看,总体斥力: 叁键>双键>单键(重键含电子多)。

3、价电子对之间的夹角大于90°,斥力为零。

# 三、应用价电子对互斥理论,确定分子的几何构型

(1)对分子离子,正、负电荷均归到中心原子A\mathrm{A}上;

(2)根据中心原子A\mathrm{A}的价电子数和成键情况,确定中心原子的成键电子对BP数目及孤电子对LP数目的总和;

(3)有重键时,重键被看做“超级电子对”,它只用去更多电子但不产生新的排布方向;

(4)对于4BP+1LP、3BP+2LP、2BP+3LP,LP均处于赤道位置而不在极轴位置;

(5)为分子几何构型命名时,只看BP的排布方式,不再包括LP;

(6)由于LP处于中心原子A上, 两个LP之间产生的斥力较大(LP-LP > LP-BP > BP-BP),所以,有时可能需要对分子几何构型作一些轻微调整。单个孤电子也按LP对待,但产生的斥力较小。