Question

根據(jù)雜化理論完成下列問題：

分  子	CH4	H2O	NH3	CO2	C2H4
鍵  角	109.5°	104.5°	107.3°	180°	120°

(1)上表中各種物質(zhì)中心原子是否以雜化軌道成鍵？以何種類型的雜化軌道成鍵？_______________________________________________________________

(2)NH₃和H₂O的鍵角為什么比CH₄��？CO₂鍵角為何是180°？乙烯的鍵角又為何為120°？

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Answer 1

(1)表中所給物質(zhì)中心原子都是以雜化軌道與其他原子成鍵的。

分子	CH4	H2O	NH3	CO2	C2H4
雜化類型	sp3	sp3	sp3	sp	sp2

(2)NH₃和H₂O分子中N和O原子都是采取sp³雜化，但有的雜化軌道中由原子本身的孤對(duì)電子占據(jù)著，電子云密度大，對(duì)其他成鍵的電子的雜化軌道有排斥作用，所以NH₃和H₂O的鍵角被壓縮而小于109.5°，CO₂分子中C原子是以sp雜化的，形成兩條sp—pσ鍵，分子為直線形，在C₂H₄分子中，兩個(gè)C原子都采取sp²等性雜化，兩原子各以一個(gè)sp²雜化軌道相連形成sp²—sp²σ鍵；另外每個(gè)C原子各有一個(gè)未雜化的p軌道，與sp²雜化軌道平面平行，兩個(gè)p軌道“肩并肩”平行交蓋，形成π鍵，所以C與C之間是一個(gè)雙鍵(一條σ鍵，一條π鍵)。每個(gè)C原子剩下兩個(gè)sp²雜化軌道分別與H原子的s軌道形成sp²—sσ鍵，所以C₂H₄分子中C—H鍵的鍵角為120°。