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甲烷是四面体结构吗

甲烷的正四面体结构必须由碳原子轨道的杂化来解释.碳原子在以四个单键与其他四个原子或基团结合时,一个s轨道与三个p轨道经过杂化后,形成四个等同的sp 杂化轨道,四个sp 杂化轨道的轴在空间取向相当于从正四面体的中心伸向四个顶点的方向,只有这样,价电子对间的排斥作用才最小,所以各轴之间的夹角.即键角均为109.5 .

由实验证明,二氯甲烷只有一种结构(没有同分异构体).只有甲烷是正四面体结构才做的到,如果是平面四边形,则两个氯应该有对位和邻位两种,所以甲烷是正四面体结构.

因为 若甲烷分子为平面正方形 则其的二氯代物将有邻和对位两种结构 现只有一种结构说明 二氯代物 邻对结构相同,说明甲烷是正四面体结构

与氯气发生置换反应: 只有四种物质生成,由此说明甲烷的四个氢键相同.

简单的说就是从二卤化物没有异构体可以说明他是正四面体结构,因为平面结构时二卤化的卤原子有相邻和相对两种情况,而正四面体结构时二卤化的卤原子不管怎么摆都是相邻的,只有一种结构.但我们不能仅仅凭想象,如果要能使人信服,那就要用到核磁共振,因为平面结构时有两种情况,那么此时的氢就有两种不同的环境,就会在谱图上看到两个不同的峰值.而正四面体结构时氢只有一种环境,所以只有一个峰值.

因为C原子与H成共价键的时候,进行了SP3杂化成正四面体

在甲烷里,碳原子在四面体的中心,四个氢原子占据正四面体的四个定点,而且四个H等效 .论证方法是甲烷的二氯代物即二氯甲烷CH2CL2只有一种,所以这四个氢原子是等价的,即甲烷是正四面体结构.

首先,甲烷的一氯取代物没有同分异构体.说明甲烷中的四个氢是完全等价的,于是甲烷的分子结构就是一个C和4个氢通过完全等价的连接方式在空间中存在.于是我们可以想象出来这样的结构只有正方形(C在中心)或者正四面体(C在中心).其次,甲烷的二氯取代物也没有同分异构体.假设甲烷的结构是正方形,那么相临顶点上的取代和对角线两个顶点的取代是不等价的,也就是说,假如结构是正方形,那么甲烷的二氯取代物有2种.这和实验事实不相符.而正四面体正好满足实验得到的结果.所以甲烷的分子结构是正四面体.这个问题是典型的利用取代物来测定分子结构的例子

通过二氯甲烷可以证明甲烷是正四面体结构.因为如果甲烷是平面结构,那么二氯甲烷就会有两种分子结构,一种是两个氯原子挨着,另一种是两个氯原子中间隔个氢原子,如果甲烷是正四面体,二氯甲烷就只有一种分子结构;其他的对于这两种结构,都只有一种分子结构.

CH4四个H彼此等效,4个C-CH键键长相等,故CH4是正四面体.而CH3Cl中有3个C-H和1个C-Cl,C-H与C-Cl键长不等,所以不是正四面体.

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