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微专题——共价分子中键角大小比较
含有共价键的物质中相邻两键之间的夹角称为键角。
键角是决定物质分子空间结构的主要因素之一。
在高中阶段学习中,影响键角大小的因素主要有三:
一是中心原子的VSEPR构型;
二是中心原子的孤电子对数;
三是中心原子的电负性大小等。
1.中心原子VSEPR构型不同的粒子,键角大小比较
直线形>平面三角形>正四面体形
如键角:CH≡CH>CH2===CH2>CH4。
思考:
2.电子对斥力相对大小比较
(1)顺序:孤电子对之间的斥力>孤电子对与成键电子对之间的斥力>成键电子对之间斥力。
(2)理解:成键电子对受到左、右两端带正电的原子核的吸引,而孤电子对只受到一端原子核的吸引,相比之下,孤电子对较“胖”,占据较大的空间,而成键电子较“瘦”,占据较小的空间。
例如:CH4、NH3、H2O的键角比较?
三种分子中的孤电子对数分别是0、1、2,故键角大小顺序为CH4>NH3>H2O。
3.电负性对键角的影响
中心原子VSEPR构型相同且孤电子对数目也相同,中心原子的电负性越大,原子核对成键电子对吸引能力越大,成键电子对相对集中,空间斥力增大,键角越大;反之,键角越小。
例如:H2S、H2O的键角比较?
H2O、H2S中,分子空间结构均为V形,由于电负性:O>S,吸引电子的能力:O>S,且键长:O—HNF3和NH3是氮元素的常见化合物,二者相比较,键角更大的是________,原因是____________________________。
NH3
二者中心原子均为N,因H的电负性小,所以在NH3中,成键电子对更靠近N,排斥力增大,键角增大(或在NF3中,成键电子对更靠近F,导致排斥力减小,键角变小)
思考:
4.化学键类型对键角的影响
同一个粒子中不同共价键的键角,由于斥力:双键>双键与单键之间>单键间
例如:甲醛分子中α、β键角比较?
大于
C===O对C—C的斥力大于C—O对C—C的斥力
思考:
(1)比较键角时,先看中心原子的VSEPR构型
(2)中心原子的VSEPR构型相同时,比较中心原子孤电子对数的多少。
(3)中心原子的VSEPR构型、中心原子孤电子对数相同时,比较中心原子的电负性大小。
总结:比较分子中键角大小的思维流程
[迁移应用]
1.下列分子中,键角最大的是( )
A.H2O B.CO2
C.BF3 D.CH4
B
2.NO2与SO2空间构型均为V形,NO2键角大于120°,分析原因。
解析:NO2与SO2的价层电子对均为3,VSEPR模型均为平面三角形,但NO2中孤电子是一个单电子,NO2键角大于120°,SO2键角小于120°
NH3>PH3>AsH3
①>④>②>⑤>③
课后作业:5·3 P30题组二