种确定AXm类型分子所属点群的简单方法

２０１０年３月第２０卷第２期

榆林学院学报

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Ｍ口．２０１０Ｖ０１．２０Ｎｏ．２

一种确定Ａｘｍ类型分子所属点群的简单方法

高立国，宋小利

（榆林学院化学与化学工程学院，陕西榆林７１９０００）

摘要：将价层电子对互斥理论和分子点群理论有机结合，给出了一种确定Ａｘｍ类型分子所点群的简

单方法，为确定分子的几何构型和所属点群做了有益的探索。

关键词：分子点群；几何构型；价层电子对互斥理论中图分类号：０６４ｌ

文献标识码：Ａ文章编号：１００８—３８７ｌ（２０ｌＯ）０２—００５６一０３

人类单纯由实验探索物质结构和性质关系的时

代早已结束。量子化学为正确理解和定量地研究物

质的结构号陛质开辟了新途径。日前已没有人再认

为量子化学无用了，然而由于种种原因，对量子化学敬而远之者却大有人在。因此，如果知道分子所属

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点群，直观地从分子的几何图像出发，能够避开量子

化学的繁琐的数学运算，较为简便地获得关于分子结构和性质方面的许多知识，它们与量子化学理论结果以及实验结果相一致，这是令人欣慰的。例如，

Ｌ有…条ｅ轴．』

Ｌ～Ｇｒ碱一ｃ曲

ｔ≥二毒

由实验总结得到，又由量子化学理论证明的红外光

谱选择定则，也能够在分子点群的对称性基础上得到‘１｜。

１分子点群的确定

图ｌ非线性分子所属点群的确定方法

２分子几何构型的确定

判断分子构型属于哪个点群，要建立在知道该

分子的分子构型的基础之上，但是对于初学者或者

如何判断一个分子所属点群，是解决以上问题

的关键。笔者根据几年的教学经验并参考各种相关资料陋。］，总结出了确定常见分子点群的简单方法：

（１）给定一个分子如果是线性分子，则有对称

未学过《结构化学》的人来说，很可能不知道所研究

分子的空间结构，那么如何用简单的方法确定分子的几何构型，又是一个需要解决的问题。确定分子几何构型的方法很多，笔者在这里只介绍用价层电子对互斥理论简单确定Ａｘｍ类型分子的几何构型。

中心的是Ｄ。。点群，否则是Ｃ…点群；

（２）如果给定分子是非线性分子，则先找对称轴再找镜面，具体步骤如图１所示。

其基本方法如下：

中心原子Ａ的价层电子对数＝

（中心原子Ａ的价电子数＋配位体提供的电子数）

在中心原子Ａ周围的各个价层电子对（不论是

收稿ｆ｜期：２００９一１１—０５

基金项目：榆林学院教改项目（ＪＧ０７０５）

作者简介：高立国（１９８０一），男，陕西佳县人，讲师，硕ｆ．研究方向为理论化学。Ｅ—ｎｌａｉｌ：ｇａ０１ｉ纠ｔ，２００４＠１６３．ｃｏｎ，

万方数据　

高立国，宋小利：一种确定Ａｘｍ类型分子所属点群的简单方法

成键电子还是故孤对电子），它们都带有负电，由静

电排斥理论可知，它们之间是互相排斥而且距离越远排斥力也越小。在一个分子中中心原子周围的成

键电子、孤对电子对的排斥力越小，该分子也越稳定。因此，价层电子对互斥理论认为：原子周围的各

个价层电子对之间由于相互排斥在键长一定的条件

下，所以相互间的距离越远则越稳定。

对于一个分子或者配位离子来说，当中心原子Ａ周围存在ｍ个配位体，Ｌ和ｎ个孤对电子对Ｅ时，

可以暂时将孤对电子对看作是配位体。根据斥力效

应，这ｍ＋ｎ个“配位体”应该是离中心原子等距离

而且它们之间的距离越远其分子越稳定，那么此时

由中心原子Ａ与“配位体”形成的应该是一个规则

的几何图形。然后，根据孤对电子对个数的多少来调节键角的大小，则此时已经确定了分子的几何构型。

例如：若中心原子Ａ周围由４个配位体Ｌ，１个孤对电子对Ｅ。判断时，首先：将中心原子周围的４个配位体Ｌ，１个孤对电子对Ｅ看作是第５个“配位体”进行排列，即５个配位体向空间５个方向伸展，如图２所示；第二步：由于有一个孤对电子对，可以在Ｌ１～Ｌ５中可将任何一个“配位体”作为孤对电子对。比如选Ｌ１，由于孤对电子对要比成键电子的排斥力大，因此，Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４和Ｌ５互相靠近，形成图如图３所示。常见的几类中心原子的电子对数、几何

构型、举例、所属点群列于表１。

表ｌ

几类中心原子的电子对数几何构型、举

例和所属点群‘４】

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孤时屯

分子几何举例昕属点群

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例如，判断ＰＦ，所属点群，因为中心原子有３个价电子，３个配体提供３个电子，所以其价层电子对

数为３，其中全部成键，则可知道它的几何构型为平

面正三角形。图形如图４所示。

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图２

ＡＬ５空间伸展图（有孤对电子）图３ＡＬ５

空间伸展图（有孤对电子）

Ｆ

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ｆ。

Ｆ

图４ＰＲ构型图

从图４可知，此构型应该有１条Ｃ，主轴，３条

面曲，所以很容易判断出ＰＦ，属于Ｄ。。点群。

另外需要说明的是：（１）卤素原子在作为配体

时，提供１个共用电子；作为中心原子时，提供７个电子；作为中心原子时，提供６个价电子。（３）如果垂直与主轴的ｃ：轴，并且还有一个与主轴垂直的镜

价电子。（２）氧族原子在作为配体时，不提供共用

讨论的物质是个离子的话，应加上或减去相应的电子数。

・５８・

榆林学院学报

２０１０年第２期（总第８７期）

３

结论

综上所述，只要知道中心原子的价层电子对数，

运用价层电子对互斥理论和分子点群的判断方法，

我们很容易就可以判断Ａｘｍ类型分子所属点群。

参考文献：

［１］鲁崇贤，赵长惠．分子点群及其应用［Ｍ］．北京：高等教育出版社，１９９５．［２］周公度，段连运．结构化学基础［Ｍ］．北京：北京大学出版社，２００３．［３］潘道皑，赵成大，郑载兴．物质结构［Ｍ］．北京：高等教育出版社，１９９７．［４］武汉大学，吉林大学．无机化学［Ｍ］．北京：高等教育出版社，１９９４．

（责任编辑：王瑞斌）

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万方数据　

一种确定AXm类型分子所属点群的简单方法

作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：

高立国， 宋小利， GAO Li-Guo， SONG Xiao-Li榆林学院,化学与化学工程学院,陕西,榆林,719000榆林学院学报

JOURNAL OF YULIN COLLEGE2010,20(2)

参考文献(4条)

1. 武汉大学;吉林大学 无机化学 19942. 潘道皑;赵成大;郑载兴 物质结构 19973. 周公度;段连运 结构化学基础 20034. 鲁崇贤;赵长惠 分子点群及其应用 1995

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