本文拟结合杂化轨道理论及价层电子对互斥理论，比较BF₃、NF₃两分子的结构，供参考.

1. BF₃分子的结构

   BF₃分子中B原子的价电子构型为2s²2p¹，F原子的价电子构型为2s²2p⁵.

   1.1 杂化轨道理论

      中心B原子的轨道杂化过程参见如下图1所示：

                                                       图1. B原子的sp²杂化过程示意图

      B原子的sp²杂化轨道，分别接受三个F原子提供的自旋方向的单电子，形成三个完全相同的σ单键，BF₃分子的空间构型为平面三角形，参见如下图2所示.

                                                               图2. BF₃分子空间构型示意图

      图2中键角<FBF=120°, BF₃分子为非极性分子.

   1.2 价层电子对互斥理论

     BF₃分子中，

    价层电子对数（VP）:

     VP=1/2×（中心原子提供的价电子总数+n个配位原子提供的价电子数）

         =1/2×（3+3×1）=3

    成键电子对数（BP）:

     BP=n=3

    孤对电子对数（LP）：

      LP=1/2×（中心原子提供的价电子总数-n个配位原子提供的价电子数）

          =1/2×（3-3×1）=0   

    由上可得：BF₃分子空间构型为正三角形，键角<FBF=120°, BF₃分子为非极性分子.

  2. NF₃分子的结构

    NF₃分子中N原子的价电子构型为2s²2p³，F原子的价电子构型为2s²2p⁵.

   2.1 杂化轨道理论

    中心N原子的轨道杂化过程参见如下图3所示：

                                                     图3. N原子的sp³不等性杂化过程示意图

      N原子的不等性sp³杂化轨道，分别接受三个F原子提供的自旋方向的单电子，形成三个完全相同的σ单键，由于受到N原子一对孤对电子的排斥作用，NF₃分子为极性分子，空间构型为三角锥形，参见如下图4所示.

                                                              图4. NF₃分子空间构型示意图 

   2.2 价层电子对互斥理论

     NF₃分子中，

    价层电子对数（VP）:

     VP=1/2×（中心原子提供的价电子总数+n个配位原子提供的价电子数）

         =1/2×（5+3×1）=4

    成键电子对数（BP）:

     BP=n=3

    孤对电子对数（LP）：

      LP=1/2×（中心原子N提供的价电子总数-n个配位原子F提供的价电子数）

          =1/2×（5-3×1）=1   

    由上可知：由于受到N原子一对孤对电子的排斥作用，NF₃分子空间构型为三角锥形，键角^[1]（<FNF）约为102.5°, NF₃分子为非极性分子.

   3. BF₃、NF₃分子结构的比较

      BF₃、NF₃分子结构的比较，参见如下表1所示：

      表1. BF₃与NF₃分子结构的比较

  参考文献

[1]北京师范大学,华中师范大学,南京师范大学无机化学教研室.无机化学(上册)[M],第四版.北京:高等教育出版社,2003.