无机物怎么判断原子是不是在同一平面?比如甲烷怎么最多只能3个原子在一个平面,甲烷不是正四面体结构吗?怎么会有3个原子同时在一个平面.还有是乙烯,乙烯的氢是可以旋转的,为什么乙烯

Question

无机物怎么判断原子是不是在同一平面?
比如甲烷怎么最多只能3个原子在一个平面,甲烷不是正四面体结构吗?
怎么会有3个原子同时在一个平面.还有是乙烯,乙烯的氢是可以旋转的,为什么乙烯的6个原子可以在同一平面?

Answer 1

你问的是有机物中的烃吧?!解决有机分子里原子共线共面问题除了必须具备一定的化学知识外,还应注意化学与数学的结合,运用所学立体几何知识,凭借简单分子作母体模型解决相关问题.
一、常见简单分子的几何构型及取代规律
1．甲烷的正四面体结构：在甲烷分子中,1个碳原子和任意2个氢原子可确定一个平面,其余的2个氢原子位于该平面的两侧,即甲烷分子中有且只有三原子共面(称为三角形规则).当甲烷分子中某氢原子被其他原子或原子团取代时,该代替原子的共面问题,可将它看作是原来氢原子位置.
2．乙烯的平面结构：乙烯分子中的所有原子都在同一平面内,键角为120°.当乙烯分子中某氢原子被其他原子或原子团取代时,则代替该氢原子的原子一定在乙烯的平面内.
3．苯的平面结构：苯分子所有原子在同一平面内,键角为120°.当苯分子中的一个氢原子被其他原子或原子团取代时,代替该氢原子的原子一定在苯环所在平面内.
4．乙炔的直线结构：乙炔分子中的2个碳原子和2个氢原子一定在一条直线上,键角为180°.当乙炔分子中的一个氢原子被其他原子或原子团取代时,代替该氢原子的原子一定和乙炔分子的其他原子共线.
二、价键特点及组合规律
1．共价型分子中,形成共价单键的原子可以绕轴旋转,如苯分子中苯环可以任一碳氢键为轴旋转,形成双键和叁键的原子不能绕轴旋转的,故原子有的一定共面,有的可能共面.
2．直线形分子中有2个原子处于某一平面内时,该分子中的所有原子也必落在此平面内.
3．共面的不在同一直线上的3个原子处于另一平面时,两平面必然重叠,两平面内的所有原子必定共平面.