价层电子对推斥理论英文解释翻译、价层电子对推斥理论的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 valence-shell electron pair repulsion theory; VSEPR
分词翻译:
价层的英语翻译:
【电】 valence shells
电子对的英语翻译:
【计】 electron pair
【化】 electron doublet
推斥的英语翻译:
repulsion
理论的英语翻译:
frame of reference; theoretics; theorization; theory
【化】 Rice-Ramsperger-Kassel theoryRRK; theory
【医】 rationale; theory
专业解析
价层电子对推斥理论(Valence Shell Electron Pair Repulsion Theory,简称VSEPR理论)是预测分子空间构型的基础理论,其核心思想是:分子中中心原子价层的电子对(包括成键电子对和孤电子对)因相互排斥作用而趋向尽可能远离,从而决定分子的几何形状。
一、理论核心原则
- 电子对排斥层级
孤电子对-孤电子对 > 孤电子对-成键电子对 > 成键电子对-成键电子对。例如水分子(H₂O)中两对孤电子对的强排斥导致键角压缩至104.5°(小于理想四面体109.5°)。
- 电子对数目决定几何
中心原子的价层电子对数对应基本构型:
- 2对 → 直线形(如CO₂)
- 3对 → 平面三角形(如BF₃)
- 4对 → 四面体(如CH₄)
- 5对 → 三角双锥(如PCl₅)
- 6对 → 八面体(如SF₆)。
二、分子构型判定步骤
- 计算价层电子对数
公式:
$$
text{电子对数} = frac{text{中心原子价电子数} + text{配体提供电子数} pm text{离子电荷数}}{2}
$$
例如SO₄²⁻中S原子计算:(6 + 0 + 2)/2 = 4对 → 四面体构型。
- 区分孤对电子位置
孤对电子占据空间但不显现在分子形状中。如NH₃有4对电子(3对成键+1对孤对),实际为三角锥形。
三、理论应用与局限性
- 应用:成功预测主族元素化合物构型,如XeF₂直线形(5对电子,3孤对+2成键)。
- 局限:
- 不适用于过渡金属络合物(需配合晶体场理论)
- 忽略键长差异和电子自旋效应。
权威参考来源:
- Gillespie, R. J. Journal of Chemical Education, 1970, "The VSEPR Model Explained"
- International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC), Compendium of Chemical Terminology ("Gold Book"), 2019
- Petrucci, R. H. et al. General Chemistry: Principles and Modern Applications, Pearson
- Nyholm, R. S. Proceedings of the Chemical Society, 1961, "Stereochemical Applications of VSEPR Theory"
网络扩展解释
价层电子对互斥理论(Valence Shell Electron Pair Repulsion Theory,简称VSEPR理论)是一种用于预测共价分子或离子空间构型的化学模型。以下是其核心要点和应用的详细解释:
一、基本定义
该理论由Sidgwick等人于1940年提出,认为分子中中心原子的价层电子对(包括成键电子对和孤对电子)会因相互排斥而尽可能远离,形成能量最低的稳定构型。其核心思想是电子对间的排斥力最小化。
二、理论要点
-
电子对类型与排斥顺序
- 孤对-孤对排斥 > 孤对-成键排斥 > 成键-成键排斥。
- 孤对电子占据更大空间,导致键角压缩(如H₂O的键角小于CH₄的109.5°)。
-
构型判断步骤
- 计算价层电子对数:
$$ text{价层电子对数} = frac{text{中心原子价电子数} + text{配位原子提供电子数} pm text{离子电荷数}}{2} $$
(氧族元素作为配位原子时不提供电子)
- 确定电子对排布:根据电子对数选择对应几何构型(如2对→直线形,4对→四面体形)。
- 扣除孤对电子:最终分子构型由成键电子对的空间排布决定(如NH₃为三角锥形,H₂O为V形)。
三、应用与局限性
- 适用对象:主要用于主族元素形成的ABₙ型简单分子或离子(如CO₂、NH₄⁺等)。
- 优势:快速预测分子几何构型,辅助理解杂化轨道类型。
- 局限性:
- 不适用于过渡金属化合物或含离域π键的分子;
- 无法解释磁性等电子性质,需结合分子轨道理论补充。
四、典型构型示例
电子对数 |
排布方式 |
分子构型示例 |
2 |
直线形 |
CO₂、BeCl₂ |
3 |
平面三角形 |
BF₃、SO₃ |
4 |
四面体形 |
CH₄(无孤对)、NH₃(1孤对) |
通过这一理论,化学家能够直观分析分子形状与电子分布的关系,为材料设计和反应机理研究提供基础框架。
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