1、影响共价化合物分子中键角大小的因素影响共价化合物分子中键角大小的因素影响共价化合物分子中键角大小的因素影响共价化合物分子中键角大小的因素一、共价化合物的键角一、共价化合物的键角1.定义：多原子分子中，两个化学键的夹角。可以用来描述多原子分子的空间结构。2.测定：3.影响：可以通过晶体X射线衍射实验来测定。键角的大小影响分子的许多性质，例如分子的极性，从而影响分子的溶解性，熔沸点等。例如乙醛与二氧化碳的相对分子质量相同，但标况下二氧化碳为气体，乙醛为液体。CH3CHO这是因为乙醛为极性分子。影响共价化合物分子中键角大小的因素影响共价化合物分子中键角大小的因素二、影响共价化合物分子中键角大小的因素
2、二、影响共价化合物分子中键角大小的因素1.分子中心原子的杂化方式对键角有决定影响决定影响键角键角分子空间结构分子空间结构描述反映（价电子对互斥理论）中心原子杂中心原子杂化方式化方式spspspsp2 2spsp3 3spsp3 3d dspsp3 3d d2 2VSEPRVSEPR理论模理论模型型理论模型键理论模型键角角中心原子采用不同杂化方式时，其杂化轨道在空间处于不同的取向并尽可能远离。120180109.5 120或9090比较共价化合物分子的键角，首先就应当想到利用中心原子的杂化方式来判断。例1：比较CCl4,BF3,CS2中键角的大小。CCl4 BF3 CS2spsp2sp3 l l
3、- -b b b b- -b b ( (l l为孤电子对对为孤电子对对; ; b b为键合电子对为键合电子对) )杂化方式NHHH这一斥力顺序是最经常要考虑的。这是由于键合电子对受到左右两端带正电原子核的吸引，而孤电子对对只受到一端原子核吸引，相比之下，孤电子对的电子云较“胖”，占据较大的空间，而键合电子较“瘦”，占据较小的空间。sp31中心原子杂化方式相同，中心原子的孤电子对数越多，键角会变得越小。影响共价化合物分子中键角大小的因素影响共价化合物分子中键角大小的因素3. 配原子电负性对键角的影响。当中心原子种类相同（同一种原子）、杂化类型也相同，而配原子种类不同时，由于配原子的电负性不同，会
4、使键角有区别。当两成键电子对的排斥距离差不多相当(都为d时）时，成键电子对距中心原子核距离近（图1）会造成键角变大。而成键电子对距中心原子核距离远（图2）会造成键角变小。例3：比较NH3和NF3键角的大小。中心原子都是N原子、且都为sp3杂化，但因为F原子的电负性大于H原子，使成键电子离N原子更远（相当于图2），两个N-F键间的斥力减小、可以靠的更近，所以其键角更小。dd.图1图2例4：比较H2O和OF2键角的大小。分子分子NHNH3 3NFNF3 3NHFNHF2 2键角107.1102.4102.9电负性大的配位原子数越多，成键电子对之间的排斥力越小，夹角会越小H-O-H=104.5F-O
5、-F=103.5例5：实测SO2F2中F-S-F=98,Cl-S-Cl=102,为什么?因为当相邻的两个成键电子对更靠近中心原子时、相互间的斥力会增大。反之，当相邻的两个成键电子对远离近中心原子时、相互间的斥力会变小。影响共价化合物分子中键角大小的因素影响共价化合物分子中键角大小的因素4. 中心原子电负性对键角的影响。当中心原子种类不同（同主族），但杂化类型相同、且配原子种类相同时，中心原子的电负性大，成键电子对更靠近中心原子，成键电子对间的斥力要变大，键角要变大。反之，中心原子电负性小的分子，成键电子对要远离中心原子，成键电子对间的斥力要变小，键角要变小。例6：比较H2O和H2S中键角的大小
6、。分分子子中心原子中心原子杂化方式杂化方式空间结构空间结构键角键角H H2 2O Ospsp3 3H H2 2S Sspsp3 3.92.1104.5.例7：比较NH3和PH3中键角的大小。N与P原子都采取了sp3杂化，都有1个孤电子对。但N原子的电负性大，成键电子对靠近中心原子，斥力较大，键角应该比PH3中的键角大影响共价化合物分子中键角大小的因素影响共价化合物分子中键角大小的因素5. 单键与多重键对键角的影响不同。当成键电子对中存在多重键时，由于多重键成键电子数目较多，导致多重键对单键成键电子对的排斥力要大一些，从而多重建与单键之间的角度大一些，单键与单键之间的键角小一些。成键电子对斥力大
7、小可以定性表示如下：t-t t-d d-d d-s s-s (t-叁键叁键, d-双键双键, s-单键单键)例8:如图为甲醛分子结构式,试比较与的大小在HCHO分子中，C原子为sp2杂化。虽然等性sp2杂化的键角是120。但由于C原子与O原子间以双键C=O结合，该双键对C-H键的斥力要更大些。所以.影响共价化合物分子中键角大小的因素影响共价化合物分子中键角大小的因素6.孤电子与孤电子对对键角影响不同奇分子(有成单电子的分子）是很少遇到。奇分子的中心原子有一成单的孤电子，一般与组成和它基本相同、只是比它多一个或少一个电子的物种来比较，成单电子对成键电子的排斥力应该是小于孤电子对对成键电子对间的排
8、斥力的。比较内容比较内容NONO2 2NONO2 2NONO2 2价层电子数456价层电子对数22.5(3)3杂化类型spsp2sp2键角范围180120120孤电子对数001单电子数010对键角的影响0120略小比120更小实测键角180134114.9例9:比较分子中O-N-O键角大小NO2中O-N-O键角大于理论值可能因为斥力:成键电子对-成键电子对单电子-成键电子对.影响共价化合物分子中键角大小的因素影响共价化合物分子中键角大小的因素7.配体体积对键角的影响当配体基团的体积较大时，基团电子云占据的空间也会相应增大，对相邻的键也会有很强的排斥作用。NH3NH2OHNH2(CH3)NF3H
9、-N-H 107.1107101102.4NH3、NH20H、NH2(CH3)，H-N-H键角依次减小。而对NF3与NH2(CH3)，也是后者的F-N-F键角更小。这似乎说明体积更大些的CH3的排斥成键电子对的能力要强于OH，更强于H原子;CH3的排斥成键电子对的能力甚至于要强于F原子。影响共价化合物分子中键角大小的因素影响共价化合物分子中键角大小的因素三、比较键角大小的方法三、比较键角大小的方法从上面几方面的比较可以看出，这几个影响键角的因素都是有条件的，在影响键角的能力方面也是有区别的。在一般情况下，可以参照以下顺序来判断键角大小。以上办法可以解决高中化学中共价化合物键角大小比较90%的问题。先从中心原子的杂化类型来入手。因为杂化类型决定了分子的基本构型。在中心原子杂化类型相同的情况下，应从孤电子对的数目来考虑问题。在中心原子杂化类型相同，且孤电子对数目也相同时，再用中心原子或配原子的电负性不同来分析。补充：在同一分子中，应考虑双键的影响。配体基团较大的情况不常遇到。影响共价化合物分子中键角大小的因素影响共价化合物分子中键角大小的因素谢 谢 大 家 观 看 ！
