Question

氨气分子空间构型是三角锥形，而甲烷是正四面体形，这是因为（　　）

• A、氨气分子是极性分子而甲烷是非极性分子
• B、NH₃分子中有一对未成键的弧对电子，它对成键电子的排斥作用较强
• C、NH₃为分子中N原子形成3个杂化轨道，CH₄中C原子形成4个杂化轨道
• D、两种分子的中心原子杂化轨道类型不同，NH₃为sp²型杂化

Answer 1

考点：判断简单分子或离子的构型,原子轨道杂化方式及杂化类型判断

专题：化学键与晶体结构

分析：NH₃中N原子成3个σ键，有一对未成键的孤对电子，杂化轨道数为4，采取sp³型杂化杂化，孤对电子对成键电子的排斥作用较强，氨气分子空间构型是三角锥形；CH₄分子中C原子采取sp³型杂化杂化，杂化轨道全部用于成键，碳原子连接4个相同的原子，为正四面体构型．

解答： 解：价层电子对数=σ 键个数+

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（a-xb），a指中心原子价电子个数，x指配原子个数，b指配原子形成稳定结构需要的电子个数，氨气分子中，NH₃中N原子成3个σ键，有一对未成键的孤对电子，价层电子对数=3+

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（5-3×1）=4，所以采取sp³杂化，孤对电子对成键电子的排斥作用较强，N-H之间的键角小于109°28′，所以氨气分子空间构型是三角锥形；
CH₄分子中C原子杂化轨道数=δ键数+孤对电子对数=4+0=4，所以采取sp³杂化，杂化轨道全部用于成键，碳原子连接4个相同的原子，C-H之间的键角相等为109°28′，故CH₄为正四面体构型，
故选B．

点评：本题考查了分子空间构型的判断，注意理解价层电子对互斥理论与杂化轨道理论，题目难度中等．