淺述價層電子對互斥模型在判別分子構(gòu)型中的應(yīng)用

文章編號：1005－6629(2007)06－0073－04 中圖分類號：G632.479 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

1940年，西奇威克(Sidgwick)等在總結(jié)實驗事實的基礎(chǔ)上提出了一種簡單的理論模型，用于預(yù)測簡單分子或離子的立體結(jié)構(gòu)。六十年代初，吉列斯比(R.J.Gillespie)和尼霍爾姆(Nyholm)等發(fā)展了這一理論。因該理論思想方法質(zhì)樸淺顯，在預(yù)見分子結(jié)構(gòu)方面簡單易行，而成為大學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)的基本教學(xué)內(nèi)容，并于新一輪課程改革中引入高中化學(xué)教學(xué)。這就是價層電子對互斥理論(Valence Shell Electron Pair Repulsion)，常以其英文的縮寫形式VSEPR來表示。

1來自生活中的一個游戲現(xiàn)象

吹氣球是大家熟悉的生活游戲，如果將每個氣球吹成一樣大小，將其中的兩個通過吹氣口系在一起，你會發(fā)現(xiàn)這兩個氣球自然成一直線，再向其中加入一個氣球并通過吹氣口系在一起，你會發(fā)現(xiàn)這三個氣球均勻地分開成正三角形分布。依次再向其中加入一個氣球并通過吹氣口系在一起，你會有什么預(yù)期？你會發(fā)現(xiàn)結(jié)果與你的預(yù)期如此地吻合：四個大小相同的氣球成正四面體分布，五個大小相同的氣球成三角雙錐分布，六個大小相同的氣球成正八面體分布。見圖：

我們很容易從這一游戲現(xiàn)象受到啟迪：當(dāng)物體所占空間因素相同時，它們彼此趨向均勻分布。這一規(guī)律在自然界乃至人類社會生活中并不鮮見，我們不難找到類似的和接近的例子。

2VSEPR理論要點

VSEPR理論認(rèn)為，分子的幾何構(gòu)型總是采取電子對排斥作用最小的那種結(jié)構(gòu)。 因為這樣可使體系的能量最低，中心原子價層的電子對總是按照最合適的空間方式進(jìn)行分布。見下表。

價層電子對互斥理論是一個定性理論，與雜化軌道理論相比，它只能對分子的空間構(gòu)型作定性的描述，而不能對分子的成鍵原理、鍵的穩(wěn)定性做出相應(yīng)的說明。但該理論抓住了價層電子對間斥力的大小比較，因此它的很多預(yù)測有著相當(dāng)?shù)恼_性。但由于理論較簡單，用來解釋某些分子的空間構(gòu)型時卻有困難，例如過渡元素配離子的空間構(gòu)型，用價層電子對互斥理論就得不到正確的解釋。

參考文獻(xiàn)：

[1]北京師范大學(xué)， 華中師范大學(xué)， 南京師范大學(xué)， 無機(jī)化學(xué)教研室， 無機(jī)化學(xué)[M]. 北京：高等教育出版社， 2002.

[2]武漢大學(xué)，吉林大學(xué)等校編. 無機(jī)化學(xué)[M]. 北京： 高等教育出版社，1994年4月第三版.

注：“本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請以PDF格式閱讀原文”