水分子键角为什么小于氨气

水分子的键角小于氨气,这是由于其分子结构和电子排布的不同导致的。
水分子和氨气分子都是由一个中心原子与两个相同的原子形成的三角形结构。然而,水分子的中心原子是氧,它有6个价电子,其中两个与氢原子形成共价键,另外四个以孤对电子的形式存在。孤对电子会占据更多的空间,对共价键产生更大的排斥力,使得键角变小。因此,水分子的键角约为104.5°。
而氨气分子的中心原子是氮,氮有5个价电子,其中三个与氢原子形成共价键,另外两个以孤对电子的形式存在。由于氮的孤对电子较少,对共价键的排斥力相对较小,所以氨气分子的键角约为107.3°,大于水分子的键角。
拓展资料:
1.孤对电子的存在会使得分子的键角减小,这种现象在许多分子中都有体现,例如甲烷的键角为109.5°,而氨气的键角为107.3°。
2.水分子的键角并非固定不变,当外界条件改变时,如压力、温度等,键角也会发生相应的变化。
3.氨气分子的键角可以通过实验测量,也可以通过量子力学计算得出,两种方法得到的结果基本一致。
4.水分子和氨气分子的键角差异也是影响它们物理性质,如沸点、溶解度等的一个重要因素。
5.除了孤对电子的影响外,分子的电子云分布、分子形状等因素也会影响键角的大小。
综上所述,水分子的键角小于氨气,主要是由于孤对电子的存在导致的。这是分子结构决定性质的一个很好的例证。