教材中价层电子对互斥理论的问题探讨

李保山

北京化工大学化学学院，北京 100029

N. V. Sidgwick等把原子结构中的保利不相容原理，即“自旋相同的电子必须远离”这一原则推广至分子结构中，提出在一些简单的共价分子(ABn)中，中心原子A的价层轨道电子对是环绕中心原子A排列成对称的几何结构的，这种结构使得各电子对相互远离，电子对之间的净斥力达到最小，分子体系的能量达到最低。据此，可以推测这些简单分子中中心原子价电子对的几何分布情况，进一步推测分子的几何构型。这种定性解释分子几何构型的近似方法称之为“价层电子对互斥理论(Valence Shell Electron Pair Repulsion Theory)”，简称VSEPR法。

VSEPR法比较简单，易于理解和掌握[1–16]。对于绝大多数ABn型的简单共价分子、离子的几何构型均可以准确地推测，可以认为这一方法在认识这些简单共价分子、离子的几何构型方面上升到了比杂化轨道理论更科学的层面，因为杂化轨道理论只能解释已知几何构型的简单共价分子或离子的几何结构，而不能推测其几何结构。因此，VSEPR法得到了广泛的运用。

但在目前的教材中对于VSEPR法的理解尚不统一，其应用方法存在着多个版本，有些教材对这一理论应用的描述难以理解，有的添加了更多的假定成分，易于导致初学者产生疑惑。

本文对目前国内外常见的几种教材对这一理论的应用过程进行对比分析，旨在形成对这一化学基本理论的共识。

1 VSEPR法理论要点

在利用VSEPR法推测简单分子(或离子)中中心原子的价电子几何分布情况时，可以将这些分子(或离子)记为ABnEm。……