價層電子對互斥理論、價鍵理論和分子軌道理論都是關(guān)于分子如何構(gòu)成的理論.價鍵理論主要關(guān)注于σ鍵和π鍵的形成,通過研究受成鍵情況影響的軌道形狀描述分子的形狀.價鍵理論也會借助VSEPR.分子軌道理論則是關(guān)于原子和電子是如何組成分子或多原子離子的一個更精密的理論.
三氟化氯ClF3中中心Cl原子(電子分布1s2/2s2,2p6/3s2,3p5,3d0)外層有7電子,3個F原子各貢獻出1個電子,共有10個電子.中心Cl原子使用最外層的一個3s、三個3p和一個3d軌道,施行sp3d雜化.10個電子中的有與3個氟原子結(jié)對的6個電子組成了3個氟-氯化學(xué)鍵,還有4個電子形成2對孤對電子、占據(jù)2個非成鍵軌道.
幾個原子由于生成化學(xué)鍵而構(gòu)成分子后,分子的空間排布形狀不但受成鍵配位原子的影響,也受孤對電子的影響.分子中電子與電子的相斥性大小在下列三種情況下是有差別的:
相斥力大小的順序是:孤對電子-孤對電子 > 孤對電子-成鍵電子 > 成鍵電子-成鍵電子.當(dāng)成鍵電子孤對電子之間的中心夾角大于90度是鈍角時,電子間的相斥力可以忽略.因此,分子構(gòu)型的空間取向優(yōu)先使孤對電子軌道與孤對電子軌道夾角最大,次之使成鍵電子軌道與孤對電子軌道盡可能遠(yuǎn)離;從而在沒有其它可選擇的情況下、相斥力最弱的成鍵電子軌道與成鍵電子軌道相對遠(yuǎn)離是可能選擇的實際構(gòu)型.于是,三個Cl-F鍵呈T字型排布,2個孤對電子對軌道處于“T”字一橫的上方、形成“”倒八字、關(guān)于“T”字平面為對稱,這樣的排布最穩(wěn)定(見附圖1.2個孤對電子軌道用黃色表示;字母中用E表示.點擊附圖、可放大).
在分子構(gòu)型中,孤對電子軌道是不表現(xiàn)為形狀的.因此,在敘述分子構(gòu)型時,只說它是“T”形構(gòu)型.5個同性原子與中心原子構(gòu)成的分子,可以構(gòu)成等性的5個成鍵電子軌道,它們的空間排布恰好就是雙三角錐型(三角雙錐型),其中2個成鍵電子軌道處于平面三角形的兩側(cè)-從而成為兩個三角錐.見附圖2.
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