Question

【题目】20世纪50年代科学家提出价层电子对互斥模型（简称VSEPR模型），用于预测简单分子立体结构．其要点可以概括为：

Ⅰ、用AXnEm表示只含一个中心原子的分子，A为中心原子，X为与中心原子相结合的原子，E为中心原子最外层未参与成键的电子对（称为孤对电子），（n+m）称为价层电子对数．分子中的价层电子对总是互相排斥，均匀的分布在中心原子周围的空间；

Ⅱ、分子的立体构型是指分子中的原子在空间的排布，不包括中心原子未成键的孤对电子；

Ⅲ、分子中价层电子对之间的斥力的主要顺序为：

i、孤对电子之间的斥力＞孤对电子对与共用电子对之间的斥力＞共用电子对之间的斥力；

ii、双键与双键之间的斥力＞双键与单键之间的斥力＞单键与单键之间的斥力；

iii、X原子得电子能力越弱，A﹣X形成的共用电子对之间的斥力越强；

iv、其他．

请仔细阅读上述材料，回答下列问题：

（1）根据要点I可以画出AXnEm的VSEPR理想模型，请填写下表__：

（2）H2O分子的立体构型为：__，请你预测水分子中∠H﹣O﹣H的大小范围__；

（3）SO2Cl2和SO2F2都属AX4E0型分子，S=O之间以双键结合，S﹣Cl、S﹣F之间以单键结合．请你预测SO2Cl2和SO2F2分子的立体构型：__，SO2Cl2分子中∠Cl﹣S﹣Cl__（选填“＜”、“＞”或“=”）SO2F2分子中∠F﹣S﹣F。

（4）用价层电子对互斥理论（VSEPR）判断SO32﹣离子的空间构型：__。

Answer 1

【答案】 V形 ∠H﹣O﹣H＜109°28′ 四面体 ＞ 三角锥形

【解析】

(1)当n+m=4时,VSEPR模型为四面体形,当n+m=2时,VSEPR模型为直线形；
(2)根据H2O属AX2E2, n+m=4,VSEPR模型为四面体形,但氧原子有2对孤电子对来判断分子的立体构型;水分子属AX2E2, n+m=4,VSEPR理想模型为正四面体,价层电子对之间的夹角均为109°28′,根据Ⅲ-i来判断键角；
(3)当n+m=4时,VSEPR模型为四面体形,硫原子无孤电子对来判断分子的立体构型;X原子得电子能力越弱,A-X形成的共用电子对之间的斥力越强；
(4)根据价层电子对互斥理论确定亚硫酸根离子空间构型,价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数,σ键个数=配原子个数,孤电子对个数=1/2(a-xb),a指中心原子价电子个数,x指配原子个数,b指配原子形成稳定结构需要的电子个数。

(1)当n+m=4时,VSEPR模型为四面体形,其键角是109°28′,当n+m=2时,VSEPR模型为直线形,其键角是180°；
因此，本题正确答案是:

（2）H2O属AX2E2, n+m=4，VSEPR模型为四面体形,但氧原子有2对孤电子对，所以分子的构型为V形；水分子属AX2E2, n+m=4,VSEPR理想模型为正四面体,价层电子对之间的夹角均为109°28′,根据Ⅲ-i，应有∠H﹣O﹣H＜109°28′；

因此，本题正确答案是:V形；∠H﹣O﹣H＜109°28′。

（3）当n+m=4时，VSEPR模型为四面体形,硫原子无孤电子对,所以分子构型为四面体,F原子的得电子能力大于氯原子,因为X原子得电子能力越弱,A-X形成的共用电子对之间的斥力越强,所以SO2Cl2分子中∠Cl﹣S﹣Cl> SO2F2 分子中∠F﹣S﹣F ；

因此，本题正确答案是:四面体；＞。
（4）该离子中价层电子对个数=3+1/2(6+2-3×2)=4，且含有一个孤电子对,所以VSEPR理想模型是四面体形，立体构型是三角锥形；

因此，本题正确答案是:三角锥形。