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为什么N-H的键夹角小于C-H的

N-H键的键角小于C-H键的原因可以从原子轨道的杂化和电子排斥两个方面来解释。

1. 原子轨道杂化:

氮(N):氮原子有5个价电子,在形成N-H键时,它会使用它的一个2s轨道和三个2p轨道进行sp3杂化,形成四个等价的sp3杂化轨道。这些轨道的几何排列是四面体结构,理想的键角是109.5度。

碳(C):碳原子有4个价电子,在形成C-H键时,它通常使用它的一个2s轨道和一个2p轨道进行sp3杂化,形成四个等价的sp3杂化轨道,也是四面体结构,理想键角同样是109.5度。

2. 电子排斥:

氮原子:由于氮原子的电负性较高,它的非成键电子对(孤对电子)比碳原子的孤对电子对更靠近原子核,因此孤对电子对之间的排斥力更强。

碳原子:碳原子的非成键电子对虽然也占据一定的空间,但它们的排斥力通常没有氮原子的孤对电子对那么强。

由于氮原子孤对电子对之间的排斥力较强,这会导致N-H键的键角受到更大的影响,从而使得实际的N-H键角(大约为102度)小于理想的109.5度。相比之下,C-H键由于孤对电子对的排斥力较弱,其键角(约109.5度)更接近于理想四面体结构的角度。

综上所述,N-H键的键角小于C-H键是因为氮原子的孤对电子对之间有更强的排斥力,导致键角减小。

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