为什么有机化学里说c-c键角是109.5度?哪个大神可以详细解释一下?

2025-03-09 07:41:49
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回答1:

1.你说的那个是类似甲烷的分子式结构

甲烷分子式里面一个C原子周围连接着4个H,由于这4个H是等价的,所以他们到C的距离是相等的,所以CH4是呈现正四面体的结构

然后解释为什么是109.5°



2.如上是一个正四面体结构,ABCD的位置分别都是H

C原子正好处在正四面体的中心,设为O点,分别连接OA,OB,OC,OD

这个正四面体A-BCD正好可以被平均分为4个同样大小的三棱锥,

也就是:O-ABC,O-ABD,O-BCD,O-ACD

下面只考虑一个三棱锥:O-BCD与A-BCD,

他俩是同一个底面BCD,高不相同,且O-BCD体积是A-BCD体积的四分之---------③

设正四面体的棱长为1,

通过计算得到正四面体的高为√(2/3)→→此为A点到底面BCD的距离

根据③,得到O点到底面BCD的距离为0.25*√(2/3)

∴OA长度为0.75*√(2/3)

同理,OB为0.75*√(2/3)

下面只分析△ABO

如下:

此时AB位置相当于H,O相当于C

也就是计算角AOB的大小

根据余弦定理:

cosAOB=(AO^2+BO^2-AB^2)/(2*AO*BO)

代入数据,得到cosAOB=  -1/3

最后取反三角函数,得到  AOB≈109°28′≈109.5°

回答2:

sp3杂化轨道成键