解释氨,水,甲烷分子几何构型的差异
甲烷的键角>氨气的键角>水的键角
甲烷分子中4个C—H键等长,每两个C—H键间的夹角都是109°28′
氨分子中两个N—H键间的夹角是 107°18′
水分子中两个H—O键之间的夹角是104.5°
它们的分子模型图片:
扩展资料:
一个原子与其他两个原子形成的两个化学键之间的夹角,是反映分子空间结构的重要因素之一。从原则上说,键角可以用量子力学近似方法计算出来,但对复杂分子,但实际上键角还是通过光谱、衍射等结构实验测定的。
键角是共价键方向性的反映,与分子的形状(空间构型)有密切联系。
水分子中两个H—O键之间的夹角是104.5°,这就决定了水分子的角形结构。一般知道一个三原子分子中键长和键角的数值,就能确定这个分子的空间构型。
对于4个原子以上的分子,除知道键长和键角以外,还需知道两面角,方可确定其空间构型。
如甲烷分子中4个C—H键等长,每两个C—H键间的夹角都是109°28′,每两个H—C—H平面之间的两面角都是120°,甲烷是正四面体型分子。
氨分子中两个N—H键间的夹角是 107°18′ ,N—H键长是101.9pm,是三角锥形分子。周期表中第VA族元素与卤素 (X) 或H所形成的AB3型化合物均为氨分子状结构,仅键长、键角大小有异。
参考资料来源:百度百科-键角
水分子中O有两对孤对电子,氨分子中N有1对孤对电子,斥力不一样导致键角也不一样。
我觉得题主想问的是,这三个分子都是sp3杂化,为什么键角却不相同?
没错,氨分子的N,水分子的O和甲烷分子中的C原子都是sp3杂化。
碳原子最外层电子为2s2 2p2,杂化后存在4个待成键单电子,这4个单电子与4个H原子形成4个σ键。4个σ单键之间存在相互排斥的斥力,斥力使4个单键相互远离,在空间几何中,正四面体的四个顶点方向是相互远离的最大程度,因此甲烷分子为正四面体形状,键角为109°28'。
氮原子最外层电子为2s2 2p3,杂化后存在一对孤对电子与3个待成键单电子,其中3个单电子与3个H原子形成3个σ键。然而,由于孤对电子对σ键的排斥力大于σ键对σ键的排斥力,所以该孤对电子占据四面体1个顶点方向后由于较大的斥力而挤压其他3个σ单键,使键角减小为107°18’,氨分子呈现为三角锥形状。
氧原子最外层电子为2s2 2p4,杂化后存在两对孤对电子与2个待成键单电子,其中2个单电子与2个H原子形成2个σ键。然而,由于孤对电子对σ键的排斥力大于σ键对σ键的排斥力,所以两对孤对电子占据四面体2个顶点方向后由于较大的斥力而挤压其他2个σ单键,使键角进一步减小为104.5°,水分子呈现V形(即折线形分子)。
孤对电子示意图如下。
氨分子的化学式为NH₃,几何构型为三角锥型,如图所示:
水的化学式为H₂O ,结构为折线形,氧原子位于折点,两个氢原子分别位于两个端点 ,两个氢氧键的夹角为104.5° 。如图所示:
甲烷的分子式为CH₄ ,几何构型为正四面体,如图所示:
忘记了都不会
甲烷 [jiǎ wán]
甲烷在自然界的分布很广,甲烷是最简单的有机物,是天然气,沼气,坑气等的主要成分,俗称瓦斯。也是含碳量最小(含氢量最大)的烃,也是天然气、沼气、油田气及煤矿坑道气的主要成分。它可用来作为燃料及制造氢气、炭黑、一氧化碳、乙炔、氢氰酸及甲醛等物质的原料。
甲烷分子式
2.甲烷的结构 甲烷是一个四面体分子,中心是一个碳原子,周围分别连接着四个氢原子。碳原子和四个氢原子之间是共价键,形成四个等角的三角锥面,相邻两个氢原子间的距离相等。3.甲烷的性质 甲烷是一种无色、无味、易燃、不溶于水的气体。它是一种非常稳定的化合物,因为它的反应活性很低。由于甲烷...
甲烷分子结构
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为什么氨气和甲烷属于非极性分子?
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甲烷的分子式是什么?
甲烷的简介与用途:甲烷,是最简单的烃,由一个碳和四个氢原子通过sp3杂化的方式组成,因此甲烷分子的结构为正四面体结构,四个键的键长相同键角相等。在标准状态下甲烷是一无色无味气体。甲烷主要是作为燃料,如天然气和煤气,广泛应用于民用和工业中。作为化工原料,可以用来生产乙炔、氢气、合成氨、...
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亲手写的,希望帮到你。呵呵,有看不清的可以追问。
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兆燕新复:[选项] A. 两种分子的中心原子杂化轨道类型不同,NH3为sp2杂化,而CH4是sp3杂化 B. NH3分子中N原子形成三个杂化轨道,CH4分子中C原子形成4个杂化轨道 C. NH3分子中有一对未成键的孤电子对,它对成键电子对的排斥作用较强 D. 氨气分子是极性分子而甲烷是非极性分子
武宣县13077144580: 氨气分子的立体构型是三角锥形,而甲烷是正四面体形,这是因为() - ?
兆燕新复:[选项] A. 两种分子的中心原子的杂化轨道类型不同,NH3为sp2杂化,而CH4是sp3杂化 B. NH3分子中氮原子形成3个杂化轨道,CH4分子中碳原子形成4个杂化轨道 C. NH3分子中有一对未成键的孤电子对,它对成键电子的排斥作用较强 D. 氨气分子是四原子化合物,甲烷为五原子化合物
武宣县13077144580: 氨气分子的空间构型是三角锥形,而甲烷是正四面体形,这是什么原因 - ?
兆燕新复: 二者中中心原子(N,C)均为sp3杂化(四个轨道彼此间夹角109.5°,NH3分子中夹角略有不同),不同的是N外围有5个电子,其中一个sp3轨道上将有两个电子占据(孤对电子),在与H的化合中不能用于成键,另三个sp3轨道分别与H原子成键.因此三个N-H键之间夹角近似为109.5°,分子的构型就是三角锥形.孤对电子是不算在分子构型中的.而C原子外围有4个电子,每个sp3轨道各有一个电子,分别与4个氢原子成键,这四个氢原子间(假想的)连线,就形成了正四面体,我们称这种构型为正四面体.简单地说就是分子整体看起来的形状,像个正四面体.跟四面体中心有没有C原子没有关系.P4分子也是正四面体,中心就没有原子.如有不明欢迎追问.
武宣县13077144580: 为什么水、甲烷、氨气分子中中心原子的杂化轨道类型一样,但三 - ?
兆燕新复:[答案] 如图,就杂化类型来说,都是sp3杂化,四面体结构,不同的是杂化轨道用来成键还是用来容纳孤对电子.说分子构型的时候,只看成键部分,不看孤对电子的部分.甲烷四个杂化轨道都用来成键,故分子是正四面体构型.氨四个杂化轨道三个用来成键...
武宣县13077144580: 氨气分子空间构型是三角锥形,而甲烷是正四面体形,这是因为()A.两种分子的中心原子杂化轨道类型 - ?
兆燕新复: NH3中N原子成3个σ键,有一对未成键的孤对电子,杂化轨道数为4,采取sp3型杂化杂化,孤对电子对成键电子的排斥作用较强,N-H之间的键角小于109°28′,所以氨气分子空间构型是三角锥形;CH4分子中C原子采取sp3型杂化杂化,杂化轨道全部用于成键,碳原子连接4个相同的原子,C-H之间的键角相等为109°28′,故CH4为正四面体构型,故ABD错误,C正确. 故选:C.
武宣县13077144580: 氨气分子空间构型是三角锥形,而甲烷是正四面体形,这是因为()A.氨气分子是极性分子而甲烷是非极 - ?
兆燕新复: 价层电子对数=σ 键个数+ 1 2 (a-xb),a指中心原子价电子个数,x指配原子个数,b指配原子形成稳定结构需要的电子个数,氨气分子中,NH3中N原子成3个σ键,有一对未成键的孤对电子,价层电子对数=3+ 1 2 (5-3*1)=4,所以采取sp3杂化,孤对电子对成键电子的排斥作用较强,N-H之间的键角小于109°28′,所以氨气分子空间构型是三角锥形; CH4分子中C原子杂化轨道数=δ键数+孤对电子对数=4+0=4,所以采取sp3杂化,杂化轨道全部用于成键,碳原子连接4个相同的原子,C-H之间的键角相等为109°28′,故CH4为正四面体构型, 故选B.
武宣县13077144580: 氨气分子空间构型是三角锥形,而甲烷是正四面体形,这是因为 A.两种分子的中心原子的杂化轨道类型不 - ?
兆燕新复: C 试题分析:氨气分子空间构型是三角锥形,而甲烷是正四面体形,是因为在氨气分子中N原子的杂化方式sp 3 型杂化,在N原子上有一对孤对电子,它对成键电子的排斥作用较强,而在CH 4 分子中C原子也是sp 3 型杂化,但是因为没有孤对电子的排斥作用,形成了四个共价键,均匀排布,因此CH 4 分子正四面体形.故选项为C.
武宣县13077144580: 关于甲烷与氨气的空间构型 - ?
兆燕新复: 甲烷是非极性分子,而氨气是极性分子.具体的解释就是:甲烷中的共价键是碳氢键,即一个碳原子位于中心,与周围的四个氢原子形成四个碳氢键,并且键与键之间的夹角都是109.5°,所以分子是非极性的.而氨气则不同,氨气中的共价键是氮氢键,即一个氮原子与三个氢原子形成三个共价键,键角是107.3°,但是还存在氢原子的作用力,这样不同种类的键夹角就不一样,同时不同的键,键长也不同的,分子的中心偏向氮,所以分子就出现了极性.总的来说,三角锥是四面体,但不是正四面体,而正四面体是三角锥的一个特例.我们可以说氨气是三角锥,但不可以说其是正四面体.
武宣县13077144580: 氨气分子空间构型是三角锥形,而甲烷是正四面体形,这是因为?
兆燕新复: 答案C考查分子的结构.两种分子的中心原子的杂化轨道类型相同,均是sp<sup>3</sup>型杂化,而甲烷上四个杂化轨道均与氢原子成键,形成正四面体形分子,而氨气分子中的氮原子还存在一对孤对电子,它对成键电子的排斥作用较强,形成三角锥形分子结构.
武宣县13077144580: 氨气是四面体构型还是三角锥形,还是两者是一样的 - ?
兆燕新复: 三角锥是四面体的一种 三角锥是以正三角形为底面,且第四个顶点在垂直于底面、垂足为底面重心的直线上的四面体