找萨克斯老师:水合氢离子是什么构型?键角是多少度

来源:百度文库 编辑:查人人中国名人网 时间:2024/04/29 15:42:25
这问题很难的。老师也不能解释。你看我象老师吗?
查无机化学课本,课本也含糊,只说键角112度。可是,为什么不象氨气和水一样小于109.5度呢?请予解释。
本人化学极好,从事它n年了。

这是高中高考不要求的,高中化学竞赛才要求...要是不是致力于化学的话,还是不要学这些没什么用处的...
这要价层电子对互斥原理解释
这个原理有一个定理是孤对电子排斥力远远大于成键电子,原因是成键电子集中在两核中间,孤对分布在单一核边上,孤对就要显得大个一些,所以排斥力大
根据价间原理,氧族元素作中心原子时,是能把它看做提供六个单电子的原子.而水,氧分别与氢原子形成两个成键,占据着2个SP3轨道,另外两个由氧自身的孤对占据了,所以轨道间的距离压小了,水的键角肯定比CH4这种等性杂化的小但由于一般算构型是不算孤对的,所以看起来水是折线的
然后是水合氢离子,其实也很简单,不过是氢与氧形成了一个配位键.虽然成键方式不一样,但是效果的一样的.于是,从图象上看,水合氢离子多出一个脚来.这样,少了排斥,键角就大了..因为多出一只脚,所以我们化学上称它为三脚锥型(SP3杂化下的)
然后是是什么

个人认为:

氨气和水的氢原子带正电荷较少,排斥较弱,而H3O+中的H+带正电荷多,互相排斥较厉害,同时与孤对电子有了一定吸力。成键电子对之间的斥力已经超过了与孤对电子间的斥力,于是键角大于109.5度

申请加分。
另:你是高二的吗?拿到一等奖了吗?

  水合氢离子指的是氢原子在失去电子后,剩余由1个质子构成的核,即氢离子。氢离子是“裸露”的质子,半径很小,易被水分子吸引生成水合氢离子,通常用H3O+表示,所以水的电离应该表现为2H2O=H3O+ +OH-。为了简便,也常把H3O+写作H+。
  水(H2O)的中心元素是O,O的最外层有6个电子,其中有一对在2s轨道,四个电子在2p轨道(其中一对电子在2px轨道,剩下两个分别在2py和2pz),这里面2py,2pz的那两个电子分别与氢成键,剩下一对电子空余。
  水合氢离子是H3O+中,就是有一个H+与空余的2px轨道中的电子对成键所构成的(这里面氢核周围没有电子,氧把两个电子都给H,形成配位键) ,但不改变原来的sp3杂化。
  键角很难判断。
  分子中键和键之间的夹角叫做键角。键角是共价键的参数之一,它是反映分子空间几何结构的重要因素。
  分子中和两个相邻共价键之间的夹角。例如H2O分子中两个H-O键的夹角为104.5°,CO2分子中两个
  水分子的键角
  C=O键间的夹角为180°。键长和键角决定分子的空间构型。H2O和CO2同是三原子分子,但H2O分子是V形而CO2分子是直线型。NH3分子中三个 N-H键的键长相等,两个 N—H键之间的夹角为 107°18′,NH3分子呈三角锥形。又如CH4分子,四个C—H键的键长相等,C—H键之间的夹角均为109°28′,CH4分子是正四面体形。周期表中,同族非金属元素的氢化物或卤化物,组成相似,分子结构相同,例如第ⅣA族元素形成的CH4、CCl4、SiH4、SiF4等,它们的分子均是正四面体结构。又如氧族的氢化物H2O、H2S、H2Se等,它们的分子均是V形结构。还有BF3、BCl3、SO3……键角120°只能是平面三角形(正三角),就是三角形顶点各有一个原子,中心原子处于三角形的重心 ,例如正六边形的每个内角都是120度,苯的结构就是正六边形。
  键角会受分子内的结构改变的影响,如在NH3中,键角本应为120°,但由于N有一个独立电子对,因此压迫N原子,使键角减小,为107°18′。

按价侧电子对互斥理论算的m=1 Z=m+n 其中n=3 ,Z=4
空间构型是正四面体.
就是类似于CH4的构型
m是孤对电子对数
由于有一对孤对电子所以造成键角大些
有这样一种说法
键合电子受左右两端原子核的的吸引.
而孤对电子受一端原子核吸引,这样就造成
占据空间较键合电子对大
既键角大了些

水合氢离子采用sp3杂化,三角锥型,键角是112度