價層電子對的幾種計算方法

1、在計算價層電子數時，可以有多個物理模型供選用。在常見的化學教材或教學參考資料中，可以看到有3種其間有顯著不同的計算價層電子對數目的模型，產生3類不同的方法。（一）元素種類法元素種類法的特點在于，對非過渡系ABm型分子來說，用配原子的種類來確定它向中心原子提供的價層電子數。它規(guī)定：當H及鹵原子作配原子時，每個配原子向中心原子提供1個價層電子；而當O、S原子作配原子時，它們都并不向中心原子提供價層電子；而當N原子作配原子時，它不僅不向中心原

2、子提供價層電子，反而要從中心原子拉走1個價層電子。如對SO2分子。中心S原子有6個價電子，而作為配原子的O原子并不向中心原子提供電子，S的價層電子數仍為6，價層電子數對為3。所以，S原子的電子云呈三角形分布。S原子位于三角形的中心附近，電子云分別指向三角形的三個頂點?？紤]到3個電子云，只有2個與O原子結合，另1個被孤電子對占據，分子應該為角型。（二）電子式法]電子式法則是用分子的點電子式中，電子對及電子組的數目，來確定中心原子的價層電子

3、對數。它規(guī)定：中心原子周圍的電子對（包括成鍵電子對和孤電子對）及電子組數（雙鍵的4個電子、或叁鍵的6個電子，都只能算是1個電子組）之和，就是中心原子的價層電子對數。如對SO2分子。根據八隅體原則寫出電子式（如左下圖）后，可以看出S原子上方有1孤電子對、與右側O原子結合用了1電子對、與左側O原子結合用的是4個電子（雙鍵）——為1個電子組。這樣，屬于中心原子的電子對數為1、孤電子對數為1、電子組數為1，合計為3。因而價層電子對數為3。與元素

4、種類法的判斷結果相同。電子式法與元素種類法的另一個區(qū)別是，在電子式法中沒有可以成單的價層電子數的概念。最小的單位也是1個價層電子對。（三）結構式法結構式法與另兩個方法的區(qū)別在于，對非過渡系元素構成的分子來說，用結構式中共價鍵當Σ=3時，中心原子為sp2雜化，三個sp2雜化軌道分別指向平面三角形的3個頂點；當Σ=4時，中心原子為sp3雜化，四個sp3雜化軌道分別指向四面體的4個頂點；當Σ=5時，中心原子為sp3d雜化，五個sp3d雜化軌道

5、分別指向三角雙錐的5個頂點；當Σ=6時，中心原子為sp3d2雜化，六個sp3d2雜化軌道分別指向八面體的6個頂點.這就是總配位數反映出來的分子結構信息。知道了某分子的配重原子數，及其價電子總數，對ABm型分子來說，為簡化計算（式（1）中還有bm項），可以令中心原子A的價電子數為a，配重原子B的價電子數為b，則I=abm。將其代入式（1）后就有總配位數式的另一表現形式：……（2）如果將總配位數Σ，改稱為價層電子對數。這樣2Σ就成了價層電子

6、數。a(b–6)m=2Σ……（3）式（3）可以被解讀為：在計算中心原子的價層電子數時，中心原子的價電子數（a）要如數計入；而每個配原子（價電子數為b）所貢獻的價層電子數僅是(b–6)。這就是所謂的元素種類法的“實質”，是在元素種類法中“氧配原子不提供電子”的“原因”。由此看來，價層電子對互斥理論實際只是總配位數式的另一種表現形式而已。三、電子式法與總配位數式的統(tǒng)一由上面的分析不難看出，所謂的用元素種類來確定其提供的價層電子數，實際是采用

7、了另一種方法來計算總配位數，來確定中心原子的雜化類型。價層電子對互斥理論是無法繞開中心原子雜化類型——這個核心問題的。清楚這一點，就不難找到電子式法的“真諦”了。大家都知道，從雜化軌道的使用情況來看，雜化軌道只能用于與配原子成σ鍵，或被孤電子對占據。多數人不會想到，如果有辦法先確定出某中心原子所屬的σ鍵及孤電子對的總數，實際上也就是確定出了中心原子的雜化類型。而電子式法恰恰就是這么做的。下面就分析一下“用電子式中，電子對及電子組的數目來