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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 化学化工区 » 无机/物化 » 无机化学 » 键角比较
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sdnu武衍杰

新虫 (小有名气)

[求助] 键角比较 已有3人参与

NF3和NCl3的键角谁的大啊，为什么？

[ 发自手机版 http://muchong.com/3g ]
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1楼 2015-09-10 20:25:40
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谷中明

至尊木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

★
感谢参与，应助指数 +1
青若: 金币+1, 谢谢回帖，欢迎常来无机物化版交流 2015-09-10 22:16:28
NF3键角为 102.5° ，NCl3的键角为 107.1° 。原因是F电负性最大，因此键对电子偏向F，N周围就只有1对孤对电子，键角减小，斥力减弱，所以NF3键角最小
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2楼2015-09-10 20:57:24
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sdnu武衍杰

新虫 (小有名气)
引用回帖:
2楼: Originally posted by 谷中明 at 2015-09-10 20:57:24
NF3键角为 102.5° ，NCl3的键角为 107.1° 。原因是F电负性最大，因此键对电子偏向F，N周围就只有1对孤对电子，键角减小，斥力减弱，所以NF3键角最小

但是F元素半径小电荷密度很大，FF之间的斥力要比氯之间的大啊，我看有的资料上给的氯的键角小啊～能不能给点权威的参考…感谢

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3楼2015-09-10 22:49:17
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谷中明

至尊木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

★
冰点降温: 金币+1, 很有帮助。欢迎常来无机物化交流。 2015-09-11 09:16:42
引用回帖:
3楼: Originally posted by sdnu武衍杰 at 2015-09-10 22:49:17
但是F元素半径小电荷密度很大，FF之间的斥力要比氯之间的大啊，我看有的资料上给的氯的键角小啊～能不能给点权威的参考…感谢
...

NCl3的键角数据来源于CRC Handbook of chemistry and physics-90th Ed
NF3的键角数据来源于《无机化学丛书》
键角比较
NF3 NCl3 键角大小.jpg
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4楼2015-09-10 22:54:52
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sdnu武衍杰

新虫 (小有名气)
引用回帖:
4楼: Originally posted by 谷中明 at 2015-09-10 22:54:52
NCl3的键角数据来源于CRC Handbook of chemistry and physics-90th Ed
NF3的键角数据来源于《无机化学丛书》

NF3 NCl3 键角大小.jpg
...

如果解释的话是不是说这里仍然是电子对的斥力占据主要因素啊？

[ 发自小木虫客户端 ]
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5楼2015-09-10 22:57:38
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谷中明

至尊木虫 (著名写手)
引用回帖:
5楼: Originally posted by sdnu武衍杰 at 2015-09-10 22:57:38
如果解释的话是不是说这里仍然是电子对的斥力占据主要因素啊？
...

就是从这方面考虑和解释。
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6楼2015-09-10 22:59:39
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jiagle

专家顾问 (知名作家)

【答案】应助回帖

★
感谢参与，应助指数 +1
冰点降温: 金币+1, 谢谢回帖。欢迎常来无机物化交流。 2015-09-11 09:17:43
键角的数据没有问题，我有不同的理解和解释：
F的电负性比Cl大，所以N-F间的电子对被N-F同时控制，控制能力强于N-Cl对其成键电子对的控制，即N-F的电子云扩展区域比N-Cl的小，也就是占有的空间小，也就是电子对之间的排斥力更弱，所以键角更小。
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7楼2015-09-11 08:13:48
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morningbear

至尊木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

★
感谢参与，应助指数 +1
冰点降温: 金币+1, 谢谢回帖，欢迎常来无机物化版交流。 2015-09-13 09:20:15
你只要记住这样的规律就好：

ABx 分子，
中心原子A的电负性越大，键角越大，比如H2O>H2S
周围原子B的电负性越大，键角越小，比如H2O>OF2，NCl3>NF3

理论解释楼上回答了。简单说就是，中心原子N相同，F的电负性大，所以N-F键的负电荷中心向F靠近，N-Cl键的负电荷中心向N靠近。负电荷中心彼此排斥，距离近排斥更明显，所以Cl-N-Cl排斥比F-N-F更剧烈一些，所以键角NCl3>NF3
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8楼2015-09-12 22:13:55
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jiagle

专家顾问 (知名作家)

【答案】应助回帖

★ ★ ★
冰点降温: 金币+3, 鼓励交流 2015-09-13 16:17:54
引用回帖:
8楼: Originally posted by morningbear at 2015-09-12 22:13:55
你只要记住这样的规律就好：

ABx 分子，
中心原子A的电负性越大，键角越大，比如H2O>H2S
周围原子B的电负性越大，键角越小，比如H2O>OF2，NCl3>NF3

理论解释楼上回答了。简单说就是，中心原子N相同 ...

其实这样的解释似乎有点问题，我们来交流探讨一下：
F的半径明显小于Cl，这是事实；
N和Cl的电负性几乎一样，则电子看成几乎在成键N-Cl之间的中心；
N-F电负性虽然有差异，但只是稍有偏向F，因此N-F间的成键电子对离N的距离按理比N-Cl中的成键电子对离N的距离更近；如果按成键电子对距离远近来判断斥力，则N-F成键电子对间的斥力更大，会得到键角更大的结论，与事实正好相反。
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9楼2015-09-13 10:17:55
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谷中明

至尊木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★
冰点降温: 金币+3, 鼓励交流 2015-09-13 16:20:16
引用回帖:
9楼: Originally posted by jiagle at 2015-09-13 10:17:55
其实这样的解释似乎有点问题，我们来交流探讨一下：
F的半径明显小于Cl，这是事实；
N和Cl的电负性几乎一样，则电子看成几乎在成键N-Cl之间的中心；
N-F电负性虽然有差异，但只是稍有偏向F，因此N-F间的成键电子 ...

我觉得还是回归到电子对互斥理论中来比较好理解些。孤电子对-孤电子对>孤电子对-键电子对>键电子对-键电子对。因为N-F间的成键电子对离N的距离比N-Cl中的成键电子对离N的距离更近，所以与孤电子对的斥力更大，键角更小；尽管N-F成键电子对间的斥力较N-Cl成键电子对间的斥力更大些，但仍居于次要因素，而不是主要因素。
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10楼2015-09-13 10:41:22
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