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°
sp3杂化轨道成键