Question

【題目】20世紀50年代科學家提出價層電子對互斥模型（簡稱VSEPR模型），用于預測簡單分子立體結構．其要點可以概括為：

Ⅰ、用AXnEm表示只含一個中心原子的分子，A為中心原子，X為與中心原子相結合的原子，E為中心原子最外層未參與成鍵的電子對（稱為孤對電子），（n+m）稱為價層電子對數．分子中的價層電子對總是互相排斥，均勻的分布在中心原子周圍的空間；

Ⅱ、分子的立體構型是指分子中的原子在空間的排布，不包括中心原子未成鍵的孤對電子；

Ⅲ、分子中價層電子對之間的斥力的主要順序為：

i、孤對電子之間的斥力＞孤對電子對與共用電子對之間的斥力＞共用電子對之間的斥力；

ii、雙鍵與雙鍵之間的斥力＞雙鍵與單鍵之間的斥力＞單鍵與單鍵之間的斥力；

iii、X原子得電子能力越弱，A﹣X形成的共用電子對之間的斥力越強；

iv、其他．

請仔細閱讀上述材料，回答下列問題：

（1）根據要點I可以畫出AXnEm的VSEPR理想模型，請填寫下表__：

（2）H2O分子的立體構型為：__，請你預測水分子中∠H﹣O﹣H的大小范圍__；

（3）SO2Cl2和SO2F2都屬AX4E0型分子，S=O之間以雙鍵結合，S﹣Cl、S﹣F之間以單鍵結合．請你預測SO2Cl2和SO2F2分子的立體構型：__，SO2Cl2分子中∠Cl﹣S﹣Cl__（選填“＜”、“＞”或“=”）SO2F2分子中∠F﹣S﹣F。

（4）用價層電子對互斥理論（VSEPR）判斷SO32﹣離子的空間構型：__。

Answer 1

【答案】 V形 ∠H﹣O﹣H＜109°28′ 四面體 ＞ 三角錐形

【解析】

(1)當n+m=4時,VSEPR模型為四面體形,當n+m=2時,VSEPR模型為直線形；
(2)根據H2O屬AX2E2, n+m=4,VSEPR模型為四面體形,但氧原子有2對孤電子對來判斷分子的立體構型;水分子屬AX2E2, n+m=4,VSEPR理想模型為正四面體,價層電子對之間的夾角均為109°28′,根據Ⅲ-i來判斷鍵角；
(3)當n+m=4時,VSEPR模型為四面體形,硫原子無孤電子對來判斷分子的立體構型;X原子得電子能力越弱,A-X形成的共用電子對之間的斥力越強；
(4)根據價層電子對互斥理論確定亞硫酸根離子空間構型,價層電子對個數=σ鍵個數+孤電子對個數,σ鍵個數=配原子個數,孤電子對個數=1/2(a-xb),a指中心原子價電子個數,x指配原子個數,b指配原子形成穩定結構需要的電子個數。

(1)當n+m=4時,VSEPR模型為四面體形,其鍵角是109°28′,當n+m=2時,VSEPR模型為直線形,其鍵角是180°；
因此，本題正確答案是:

（2）H2O屬AX2E2, n+m=4，VSEPR模型為四面體形,但氧原子有2對孤電子對，所以分子的構型為V形；水分子屬AX2E2, n+m=4,VSEPR理想模型為正四面體,價層電子對之間的夾角均為109°28′,根據Ⅲ-i，應有∠H﹣O﹣H＜109°28′；

因此，本題正確答案是:V形；∠H﹣O﹣H＜109°28′。

（3）當n+m=4時，VSEPR模型為四面體形,硫原子無孤電子對,所以分子構型為四面體,F原子的得電子能力大于氯原子,因為X原子得電子能力越弱,A-X形成的共用電子對之間的斥力越強,所以SO2Cl2分子中∠Cl﹣S﹣Cl> SO2F2 分子中∠F﹣S﹣F ；

因此，本題正確答案是:四面體；＞。
（4）該離子中價層電子對個數=3+1/2(6+2-3×2)=4，且含有一個孤電子對,所以VSEPR理想模型是四面體形，立體構型是三角錐形；

因此，本題正確答案是:三角錐形。