问题
问答题
根据杂化理论回答下列问题。
(1)上表中各物质中心原子是否以杂化轨道成键？以何种类型杂化轨道成键？
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(2)NH3和H2O的键角为什么比CH4小？CO2的键角为何是180°？C2H4的键角又为何是120°？
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答案
(1)表中所给物质中心原子都是以杂化轨道与其他原子成键的。
(2)NH3和H2O分子中N和O原子都是采取sp3杂化，但有的杂化轨道中由原子本身的孤对电子占据着，电子云密度大，对其他成键的电子的杂化轨道有排斥作用，所以NH3和H2O的键角被压缩而小于109.5°。CO2分子中C原子是以sp杂化的，形成两条sp-pσ键，分子为直线形。在C2H4分子中，两个C原子都采取sp2等杂化，两原子各以一个sp2杂化轨道相连形成sp2-sp2σ键；另外每个C原子各有一个未参加杂化的p轨道，与sp2杂化轨道平面平行，“肩并肩”形成π键，所以C与C之间是一个双键（一条σ键，一条π键）；每个C原子剩下两个sp2杂化轨道分别与H原子的s轨道形成sp2-sσ键，所以C2H4分子中C-H键的键角为120°。