怎样用键角的大小判断物质的化学性质。
1.利用常见物质分子的空间构型,直接判断键角大小。
案例1:CO2为直线形(sp杂化)、BF3为平面三角形(sp2杂化)、CH4为正四面体形(sp3杂化)、NH3为三角锥形(sp3杂化)、H2O为V形(sp3杂化)、P4为正四面体形(sp3杂化)等,则键角依次为:180°、120°、109.5°、107.3°、104.5°、60°。任取其中不同物质均可比较键角大小。
说明:CH4与P4都是sp3杂化,但CH4的正四面体中心有C原子,P4的正四面体的体内空心,故二者键角有别。CH4、NH3、H2O均为sp3杂化,但中心原子的孤电子对依次0、1、2对,根据价层电子对互斥理论,斥力为孤电子对-孤电子对>孤电子对-成键电子对>成键电子对-成键电子对,孤电子对数增多,对成键电子的斥力增大,故三者键角依次减小。
案例2:乙炔C2H2为直线形(sp杂化)、苯C6H6为正六边形(sp2杂化),则分子中的键角分别为:180°、120°。乙烯C2H4为平面形(sp2杂化),由于分子中存在不同共价键,键角不是120°;根据价层电子对互斥理论,知斥力为叄键-叄键>叄键-双键>双键-双键>双键-单键>单键-单键,C=C双键对C-H键形成较大的斥力,故C=C-H键角(122°)大于H-C-H键角(116°)。
2.利用周期表位置类比推测分子的空间构型,直接判断键角大小。
案例3:①CS2、CSO等类比CO2,直线形,键角均为:180°。②BCl3、BBr3等与BF3类比,平面三角形,键角均为:120°。③CF4、SiH4、SiF4等与CH4类比,正四面体形,键角均为:109.5°。三组物质的键角大小为①>②>③。
3.利用等电子体规律判断粒子的空间构型,直接判断键角大小。
案例4:比较下列各组粒子中的键角大小:①SO2、N2O、BeCl2、N3-
、CNS-;②H2O、H3O+、NH4+;⑤BF3、SO3、O4、CO32-、SiO32-、NO3-、PO3-;⑥CCl4、SiCl4、BF4-、ClO4-、SO42-、PO43-、
SiO44 -。
说明: ①SO2为V形(sp2杂化),N2O、BeCl2、N3-、CNS-等都是CO2的等电子体,直线形(sp杂化),故键角为N2O=BeCl2=N3-=CNS->SO2。
②H2O为V形(sp3杂化),H3O+与NH3互为等电子体,三角锥形(sp3杂化), NH4+与CH4互为等电子体,正四面体形(sp3杂化),故键角为NH4+> H3O+H2O。
③BF3、SO3、O4、CO32-、SiO32-、NO3-、PO3-互为等电子体,平面三角形(sp2杂化),键角均为120°。
④CCl4、SiCl4、BF4-、ClO4-、SO42-、PO43-、SiO44-互为等电子体,正四面体形(sp3杂化),键角均为109.5°。
4.利用中心原子的电负性大小,比较键角大小。
案例5:比较下列各组物质的键角大小:①H2O、H2S、H2Se;②PI3、PBr3、PCl3、PF3;③NH3、NF3、PF3。
说明:①在H2O、H2S、H2Se中,中心原子均属于不等性的sp3杂化,V形,电负性大小为O>S>Se,吸引孤对电子的能力依次减弱,且键长按O-H键、S-H键、Se-H键依次增大,H与H之间距离依次增大,使得H2O、H2S、H2Se中成键电子对的斥力依次减弱,键角减小。所以键角:∠HOH>∠HSH>∠HSeH,键角分别为104.5°、92.3°、91.0°。
一般规律:对于不同中心原子相同配位原子且结构类似的分子,中心原子的电负性越强,键角越大。
为什么H2O分子中的键角又比H2S、H2Se分子中的键角大了许多?这是由于O的孤对电子在2p轨道上,S、Se原子的孤对电子分别在3p、4p轨道上,S、Se的孤对电子离核更远、伸展范围更大,孤对电子对成键电子的斥力更强,导致键角∠HSH、∠HSeH被压缩;相反,电子对集中在O周围,H2O分子中成键电子对的斥力更大,键角明显增大。
类似的还有NH3、PH3、AsH3等,按中心原子N、P、As的电负性依次减小,键角减小,键角分别为107.3°、93.3°、91.8°。
②在PF3、PCl3、PBr3、PI3中,中心原子均为P原子,它与电负性不同的卤原子成键时,成键电子对偏向电负性较大的卤原子一边,因F、Cl、Br、I电负性依次减小,使得中心P原子表面的电子云密度依次增大,P原子成键电子对的斥力增强,故键角大小为PF3<PCl3<PBr3<PI3。
一般规律:对于相同中心原子不同配位原子且结构类似的分子,配位原子电负性越强,键角越小。
③在NH3中成键电子对偏向电负性较大的氮原子一边,氮原子成键电子对的斥力较强;在NF3中成键电子对偏向电负性较大的氟原子一边,氮原子成键电子对的斥力较弱,所以NH3键角大于NF3。P的电负性小于F,成键电子对偏向电负性较大的氟原子一边,P原子成键电子对的斥力更弱,所以PF3的键角最小。三种物质的键角分别为107.3°、102.5°、93.6°。
二、比较同一物质中不同共价键的键角大小
案例6:分别比较甲醛(HCHO)分子、光气(COCl2)分子中不同共价键的键角大小。
说明:HCHO与COCl2分子中的C原子均属于sp2杂化,平面形,由于分子中存在不同共价键,故键角不是120°。由于氧原子上有2对未成键的孤电子对,且为C=O双键,均对C-H键或C-Cl键形成较大的斥力,故HCHO分子中:∠HCO>∠HCH;COCl2分子中:∠ClCO>∠ClCCl。
案例7:比较高温陶瓷Si3N4的晶体结构中N-Si-N的键角与Si-N-Si的键角。
说明:Si3N4的晶体结构中的N、Si原子均采取sp3杂化,1个Si原子与4个N原子成键,N-Si-N的键角为109.5°,而1个N原子与3个Si原子成键,N原子上还有1个孤电子对,其斥力为:孤电子对-成键电子对>成键电子对-成键电子对,导致Si-N-Si的键角减小。所以,N-Si-N的键角大于Si-N-Si的键角。
三、比较不同物质中不同共价键的键角大小
案例8:已知SO2Cl2与SO2F2分子中含有S=O双键、S-Cl单键、S-F单键。比较:∠OSO、∠ClSCl、∠OSCl、∠FSF键角大小。
说明:根据价层电子互斥理论,知斥力为双键-双键>双键-单键>单键-单键,知∠OSO键角最大,且∠OSCl>∠ClSCl,∠OSF>∠FSF,由于F电负性大于Cl,S-Cl单键、S-F单键的成键电子对偏向氟原子一边,S原子成键电子对之间的斥力更弱,键角减小,∠ClSCl>∠FSF。故键角大小为∠OSO>∠OSCl
>∠ClSCl>∠FSF。
化学:如何判断键角大小?
根据VSEPR理论可知 NH3为SP3杂化,构型为三角锥,键角本应为109°28′,但NH3存在孤对电子,压缩N-H键键角,使N-H键键角小于109°28′BF3为SP2杂化,平面三角形,B-F键键角为120° H2O为SP3杂化,构型为平面三角形,键角本应为109°28′,但H2O存在两对孤对电子,使O-H键键角小于109°28′...
如何判断键角大小?
一、中心原子杂化类型对键角大小有决定性的影响中心原子杂化类式是决定键角大小的最根本的原因。 上表由前(左)到后(右)的顺序就基本是一个键角逐渐减小的顺序。例1,对CH4、BF3、CO2这一分子序列,中心原子分别为 sp3 、sp2和sp杂化,它们对应的键角为109°28′、120°、180°,键角会依次...
键角和半径的关系
判断。可以根据键角的大小来判断半径,具体来说就是根据相结合的两个原子的半径来比较,半径越小键角越大。
化学键能大小是根据什么判断的?
键长是指形成共价键的两个原子核之间的平衡距离。它与成键原子的半径和成键数目有关。一般来说,成键原子的半径越小,共价键的键长越短。同时,成键数目越多,共价键的键长也会相应缩短。键角是指分子内同一原子形成的两个化学键之间的夹角。它能够反映分子的立体形状。键角的大小受到多种因素的影响...
如何比较物质中的键角大小
看是否有排斥作用,有排斥作用键角大
怎样判断两种化合物键角的相对大小
看是否有排斥作用,有排斥作用键角大
按键角大小排列,并说明原因,谢谢
BF3 正三角形键角120度 BeCl2直线型180度 SiH4正四面体形109°28′ H2S V形 键角 反正小于120°因为S上有一对孤对电子对化合物影响较大,所以键角较小。 PH3三角锥形,同样由于孤对电子的存在键角小于109°28′。 SF6 不好意思我们没学.....
键角的大小顺序是怎样的?
键角较大;PCl3和PF3中心原子相同,配体不同,由于F的电负性大于Cl,PF3的价电子对离中心原子更远,键角较小。综上,键角大小顺序为:NCl3>PCl3>PF3。本题应用VSEPR的规则(4)来判断分子键角大小顺序,需注意的是电负性对键角的影响分中心原子和配体两种情况,它们的结论是相反的。
比较下列键角的大小并说明理由
OF2 键角103度 < Cl2O键角110.9度,Cl原子半径太大 NH3 键角107.8度>NF3键角102.5度 PH3 键角93.5度 <NH3 键角107.8度,两个原子核的距离,距离越近,电子间的排斥力越大,键角越大
化学键的键能,键角,键长都分别能判定物质的什么性质?
键能:键的能量,能判断键的牢固成都,进而判断分子的稳定性。键角:键之间的角度,可以判断键之间的位置关系,进而判断分子的空间构型。键长:键的长度,与键能之间有一定的关系,键越长,则越容易断裂,键能就越小,键就越不牢固,所以,也可以判断分子的稳定性。另外,与分子的形状之间也有一定的联系...
堂姣安利: 键角大小判断方法如下:1、对于常见物质,可以根据其分子的空间构型直接判断键角大小.例如CO2为直线形(sp杂化)、BF3为平面三角形(sp2杂化)、CH4为正四面...
宁国市18798326129: 化学键的键能,键角,键长都分别能判定物质的什么性质? - ?
堂姣安利: 键能:键的能量,能判断键的牢固成都,进而判断分子的稳定性.键角:键之间的角度,可以判断键之间的位置关系,进而判断分子的空间构型.键长:键的长度,与键能之间有一定的关系,键越长,则越容易断裂,键能就越小,键就越不牢固,所以,也可以判断分子的稳定性. 另外,与分子的形状之间也有一定的联系,如CH4与CCl4,后者的键长大一些,则后者分子半径大一些.
宁国市18798326129: 键长与键能键角对分子的化学性质有什么影响 - ?
堂姣安利: 键长键能决定键的牢固性,一般来说,键长越短,键能越大则键越牢固,分子越稳定.键角决定分子的空间构型.
宁国市18798326129: (2006·烟台)试从化学键的角度出发说明为什么乙烯的化学性质比乙烷要活泼? - ?
堂姣安利:[答案] 答案:略解析: 答案:由于在乙烯的双键中有一个π键,其键能比乙烷的σ键的键能要小,所以更容易打开发生化学反应.故乙烯比乙烷要活泼. 思路分析:在乙烷中C原子间的C—C键为σ键,键能为,在乙烯中键中有一个键为σ键,另一个为π键,键能...
宁国市18798326129: 怎么判断键角大小和空间构型? - ?
堂姣安利: 要想判读化合物的键角和空间构型:首先要将化合物中心原子分成有或没有孤对电子的共价分子. 所为不含孤独电子的,例如CH4中的C原子.它的最外层是4个电子分别于4个H+形成共价键.在没有剩余的电子与其他元素成建. 所为含有孤对...
宁国市18798326129: 键角与化学性质有什么关系? - ?
堂姣安利: 键角关系到物质的结构,与物质的结构,强度,韧性等物理性质有关.也关系到物质能否成环等化学反应问题.
宁国市18798326129: 化学物质的键长键角在哪里查 - ?
堂姣安利: 常见键长键角网上搜索下均可查到,也可以使用chemoffice软件画出结构计算出来.
宁国市18798326129: 分子间键角越大越稳定? - ?
堂姣安利: 不对.太片面.比如说,甲烷分子是正四面体的,键角109.5度(打不出那个28分,抱歉),而二氧化碳是直线型分子,键角是180度,两个分子的化学性质都比较稳定,而这种稳定性和分子的键角本身是没有任何关系的.
宁国市18798326129: 在一个键线式中怎么判断出一个物质的化合价? - ?
堂姣安利: 先根据键线式写出分子式,一般有机物中,H为+1价,O为-2价,剩下的C平分,分子总化合价为零.