价层电子对互斥理论（VSEPR理论）是化学领域一个重要的理论，它预测分子几何形状，对理解分子的性质至关重要。要回答“价层电子对互斥理论谁提出的”这个问题，需要深入了解该理论的起源和发展，并明确其贡献者。

Sidgwick和Powell的先驱工作

虽然R.J. Gillespie通常被认为是VSEPR理论的主要创建者，但早期的一些工作为该理论的形成奠定了基础。1940年，英国化学家 Nevill Sidgwick 和 Herbert Powell 发表了一篇论文，提出了分子几何形状与中心原子周围的电子对排列之间存在关联的观点。他们观察到，分子的形状很大程度上取决于中心原子周围的电子对数量，并提出这些电子对会尽可能地相互排斥，从而决定了分子的形状。尽管他们的理论还比较初步，但他们提出了一个关键的思想：电子对的排斥力是决定分子几何形状的关键因素。他们的工作奠定了VSEPR理论的基础。

Gillespie和Nyholm的系统化理论

20世纪50年代，加拿大化学家 Ronald J. Gillespie 和澳大利亚化学家 Ronald S. Nyholm 对Sidgwick和Powell的思想进行了扩展和完善。他们合作开发了一个更加系统和全面的理论，即现代的VSEPR理论。1957年，Gillespie和Nyholm发表了一篇具有里程碑意义的论文，详细阐述了VSEPR理论的核心原则和应用。他们明确指出，中心原子周围的电子对（包括成键电子对和孤对电子对）会尽可能地相互排斥，以最小化排斥力，从而决定了分子的几何形状。他们还引入了“价层”的概念，强调只有中心原子最外层的电子对才会影响分子的形状。

关键原则的完善

Gillespie和Nyholm的VSEPR理论基于以下几个关键原则：

1. 电子对排斥： 价层电子对（成键电子对和孤对电子对）之间存在排斥力。这种排斥力使得电子对尽可能远离彼此。

2. 排斥力强度： 孤对电子对之间的排斥力 > 孤对电子对与成键电子对之间的排斥力 > 成键电子对之间的排斥力。这种排斥力强度的差异解释了某些分子几何形状的畸变。

3. 分子几何形状： 分子的几何形状是由中心原子周围电子对的排列方式决定的。为了最小化排斥力，电子对会采取特定的空间排列方式。

4. 多重键： 多重键（双键或三键）被视为一个电子对组，因为多个键共享空间。

VSEPR理论的应用

VSEPR理论可以用来预测各种分子的几何形状，例如线性、三角平面、四面体、三角双锥和八面体等。该理论不仅适用于简单的分子，也适用于复杂的分子和离子。通过分析中心原子周围的电子对数量和类型，可以推断出分子的三维结构。例如，水分子（H₂O）的中心原子氧周围有四个电子对：两个成键电子对和两个孤对电子对。根据VSEPR理论，这四个电子对会采取四面体排列，但由于孤对电子对的排斥力更强，水分子的几何形状呈现弯曲形，而不是完全的四面体形。

理论的局限性

尽管VSEPR理论在预测分子几何形状方面非常有效，但它也存在一些局限性。该理论主要基于经验观察，缺乏严格的量子力学基础。它不能准确预测所有分子的几何形状，特别是对于一些复杂的分子或具有金属-配体键的分子。此外，VSEPR理论不能提供关于键长和键角的确切数值，只能给出相对的大小关系。对于这些情况，需要使用更复杂的量子化学计算方法。

总结

Nevill Sidgwick 和 Herbert Powell 首次提出了电子对排斥的思想，为VSEPR理论的诞生奠定了基础。然而，Ronald J. Gillespie 和 Ronald S. Nyholm 通过系统化的研究和总结，最终创建了现代的价层电子对互斥理论。因此，虽然不能说VSEPR理论完全由某一个人提出，但Gillespie 和 Nyholm 的贡献最为重要，他们是公认的VSEPR理论的主要创建者。他们的理论极大地简化了分子几何形状的预测，并为化学家理解分子的结构和性质提供了重要的工具。尽管存在一些局限性，但VSEPR理论仍然是化学领域最常用的理论之一，并在教学和研究中发挥着重要作用。理解VSEPR理论的起源和发展，有助于更深入地了解其原理和应用，并为进一步探索分子的结构和性质奠定基础。