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．两种分子的中心原子杂化轨道类型不同，NH₃为sp²型杂化，而CH₄是sp³型杂化

B．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

C．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

D．氨气分子是极性分子而甲烷是非极性分子

Answer

C

【解析】

试题分析：价层电子对数=σ 键个数+ (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+ (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C。

【考点定位】考查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

【名师点晴】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，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。价层电子对互斥理论认为：分子的立体构型是“价层电子对”相互排斥的结果．价层电子对就是指分子中的中心原子上的电子对，包括σ 键电子对和中心原子上的孤电子对；σ 键电子对数和中心原子上的孤电子对数之和就是价层电子对数，由于价层电子对的相互排斥，就可得到含有孤电子对的VSEPR模型，略去孤电子对就是该分子的空间构型。