107度和1073度。
氨气是SP3杂化,由于一个角上是孤电子对,所以排斥作用比N-H大,所以是三角锥形,所以键角比甲烷的10928要小,是1073度而氨基更小点是107度。
原子杂化轨道理论,由于中心原子的杂化形式不一样,中心原子的成键及未成对电子对等不同,造成其空间结构的不同。
VSEPR理论只考虑中心原子上的电子对的相互作用
关于NH3,PF3,NF3键角的大小
NH3的键角是106度,NF3的键角是102度这是因为,在NH3中成键的电子对都靠近电负性较大的氮原子一边,在氮原子处成键电子的相互排斥较强但是,在NF3中成键的电子对都被拉向电负性较大的氟原子一边(“远离”中心原子),在氮原子处成键电子的相互排斥较弱
对PF3来说,由于P的价层(n=3)要比氮的大(n=2),加上成键的电子对都被拉向电负性较大的氟原子一边,在P原子处成键电子的相互排斥将变得非常弱所以,PF3的键角应该为三者中的最小
这两个都是不等性SP3杂化。N有4个SP3轨道,3个和H形成共价键。第四个是成对孤对电子,电子成配对不能形成共价键。杂化形成的饿鬼道电子属于N,H共有,同时受2个原子吸引,杂化后不参加成键的轨道中的而原子仅属于N,只受1个原子吸引,因而孤对电子所占有的杂化轨道电子云比较密集,比成键电子对间的排斥相比,孤对电子对成键电子对有更大的排斥作用。因此NH3中的3个N-H夹角比理论要小一些不1095而是107。严格的讲NH3是个压扁的四面体或三角锥。H2O也是不等性SP3杂化,不过有2对孤对电子。H2O空间构型为V型,而且由于2个O-H键受两对孤对电子的压迫,似的H2O分子中的两个O-H键夹角变的更小大约在104·40'
这就是电子对互斥理论,CH4中都是C-H单键,键与键之间的排斥力一样,所以是正四面体的1095度而其他两个分子均有未成键的孤对电子,孤对电子间的排斥力>孤对电子对化学键的排斥力>化学键间的排斥力,所以可以理解为由于孤对电子的排斥,键角要小于没有孤对电子排斥的CH4的键角而孤对电子越多,排斥力越大,所以键角顺序为H2O
键角最大的是CH4,最小的H2O
三种物质的中心原子都是sp3杂化,杂化轨道都是正四面体构形
其中CH4是等性杂化,四条杂化轨道都是成键电子,键角=正常正四面体键角=109°28′
NH3和H2O都是不等性杂化,中心原子N、O分别有1条、2条杂化轨道填入孤对电子,孤对电子的排斥力比成键电子大,因此键角被压缩;孤对电子数越多,斥力越大,键角被压缩的越小。
NH3键角107°18′
H2O键角1045°
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