CCl4
PCl3
SCl2
PCl5
SCl4
BrF3 ICl2PF6-
IF5 ICl4NO2-
NO2 NO2+
CaF2
SrF2 BaF2 SHMO法 电荷密度 键级 自由价 分子图 环戊二烯负离子 环丁二烯 肽键 对称匹配线性组合 群轨道 正则轨道(CMO) 定域轨道(LMO)
缺电子分子 硼烷 多中心键 桥键 3c-2e硼桥键 3c-2e硼键 5c-6e硼键 金属烷基化合物 B5H9 (LiCH3)4 Be(CH3)2 MgAl2(CH3)8 Al2 (CH3)6 轨道对称守恒原理
C Si Ge Sn
碳族元素N=4 , 8-N=4. C、Si及金 属元素Ge、Sn都有 同素异构体，不过, 它们都有4配位金刚 石型结构:
金刚石型结构
碳还有石墨型和球烯型结构. 石墨虽有不同晶型, 但层形 分子中C都是sp2杂化. 由于离域大π键的存在, 层上的成键不 遵从8-N法则. 球烯也不遵从8-N法则:
Contents
5.6 分子轨道对称守恒原理 5.6.1 前线轨道理论 5.6.2 相关图理论
5.7 一些新型多原子分子 5.7.1 固体碳的新形态——球烯 5.7.2 新型主体分子——杯芳烃类化合物 5.7.3 具有分形结构的树状大分子
关键词超连接
8-N法则 稀有气体 卤素 氧族 氮族 碳族 B VSEPR规则 成键电子对BP 孤电子对LP BeCl2 SnCl2 BF3
下面给出各种实例：
BeCl2 (2BP) , 直线形 SnCl2 (2BP+LP) V形 BF3 (3BP) 平面三角形
CCl4 (4BP) 正四面体形 PCl3 (3BP+LP) 三角锥形 SCl2 (2BP+2LP) V形
PCl5 (5BP) 三角双锥形 SCl4 (4BP+LP) 翘翘板形
S Se Te
氧族元素N=6，8-N=2. 但O2有些特殊, 每个O只与一个原 子配位形成双原子分子，因为O2中化学键并非单键, 8-N法则 不适用:
臭氧O3中有Π34. 中心O为二配位, 两端的O则不然:
氧族其余元素符合8-N法则. 尽管元素可能有各种同素 异构体，但每种原子的成键方式、配位情况、键长、键角 等数据基本保持一致或有限的几种情况. 这是非金属元素 化学的又一特征:
芳香族化合物(ArX)的典型代表苯中 C的平面三角形成键特征类似于石墨.
球烯族化合物(FuX)中C的球面成键 形成封闭多面体特征类似于球烯.
5.2 非共轭多原子分子构型与VSEPR规则
价层电子对互斥规则（VSEPR）是一种简捷快速地 预测多原子分子几何构型的方法. 它根据中心原子A的价 电子数和成键情况，确定其成键电子对BP数目(每形成一 个BP, 原子A贡献一个价电子, 另一个价电子由原子B贡献) 及孤电子对LP数目的总和. 根据电子对尽量远离的原则， 确定分子构型.
关键词超连接
前线轨道理论 HOMO LUMO 双分子加成反应 电环化反应 顺旋 对旋 相关图理论 球烯 球烯包合物 杯芳烃类化合物 树状大分子 链环
5.1 非金属元素的结构化学: 8-N法则
目前在元素周期表中有110多种元素,非金属元素只占20 余种, 分布在p区(除H的位置有不同看法外). 在p区中, 整个一 列稀有气体都是非金属元素. 其余非金属元素很有规律地占
石墨结构(红、灰色球均为C)
C60
B
硼族元素只有B是非金属. 单质硼存在多种晶型, 已知有 16种以上的同素异构体，其 中3种晶体含B12二十面体, 这 是硼化学中非常重要的基本 结构单元:
8-N法则也适用于非金属间化合物的配位: 脂肪族化合物(RX)的典型代表正烷 烃中C的四面体成键特征类似于金刚石.
第五章 多原子分子的结构与性质
Chapter 5. The Structure and Property of Polyatomic Molecules
Contents
第五章目录
5.1 非金属元素的结构化学: 8-N法则 5.2 非共轭分子几何构型与VSEPR规则 5.3 共轭分子与SHMO法
5.3.1 丁二烯离域大π键的SHMO处理 5.3.2 直链和单环共轭体系本征值的图解法 5.4 饱和分子的非定域轨道与定域轨道 5.5 缺电子分子的结构 5.5.1 缺电子原子化合物的三种类型 5.5.2 硼烷中的多中心键 5.5.3 金属烷基化合物中的多中心键
分子. 它们的晶体结构如下:
He
Ne Ar Kr Xe
卤素
N=7 ，8-N=1, 所以分子是双原子分子.
这一点也许出乎意料: 碘还能形成线性的I3-, 进而生 成负一价多碘离子[(I2)n(I-)]. 含有这种多碘离子的固体有 导电性, 导电机理可能是电 子或空穴沿多碘离子链跳移, 也可能是I -在多碘离子链上 以接力方式传递:
BrF3 (3BP+2LP) T形
ICl2- (2BP+3LP) 直线形
PF6- (6BP) 正八面体形
IF5 (5BP+LP) 四棱锥形
ICl4 - (4BP+2LP) 平面正方形
重键被看做“超级电子对”，只用去更多电子，但不产生新 的排布方向. 下列分子中O原子与N原子之间形成双键:
S8
灰硒和碲的准一维螺旋链
P As Sb Bi
氮族元素N=5 , 8-N=3. 第一个元素N也不遵从8-N 法则, 而以叁键形成双原 子分子N ≡N.
氮族其余元素符合8-N法则. P、 As（以及金属元素Sb、Bi）都有 多种同素异构体，但每个原子都 有3个较近的原子配位.
右图是正四面体形的P4或As4:
据了右上角区域。
非金属原子相互以共价单键结合 时，周围通常会配置8-N个原子，非 金属间化合物配位也是如此. N是元 素的族数(按罗马数字编号系统). 这就 是格里姆-索末菲法则,即8-N法则.
He 13 14 15 16 17
IIIa IVa Va VIa VIIa
B C N O F Ne Al Si P S Cl Ar Ga Ge As Se Br Kr In Sn Sb Te I Xe Tl Pb Bi Po At Rn