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关于水的一个水分子轨道的问题为什么水分子键角从180变道104.5,MO4的能量变化最大?
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…………它们并不是通过两个或三个p轨道与氢原子的1s轨道互相重叠成键,而是将2s轨道和2p轨道杂化成sp3轨道,再利用其中的两个或者三个轨道与氢键合,其他轨道则由未共享的电子对（亦称孤对电子）填充.………………解释为什么这些分子的实际键角并不是109度28分,而是比此略小.一种解释是孤对电子需要占据的空间比成键对电子要大,因此没有其他原子核可以分散其电子云.然而大多数实验证据表明,孤对电子需要占据的空间比成键电子要小.更受支持的解释是,氧原子和氮原子并不采取纯粹的sp3杂化.如前所述,与电负性较高的原子成键的杂化轨道中p轨道的成分较大.孤对电子可以视为与电负性最小的“原子”（因为这个“原子”根本没有吸引电子的能力）键合,因而其占据的杂化轨道中s轨道的成分较大.从而成键的轨道中p轨道的成分比纯sp3杂化轨道大,与p2轨道接近,从而使键角减小.——March高等有机化学1.11章对水和氨气分子中键角的解释
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为什么水分子的键角是104．5度（用轨道表示说明）那剩余的O的2P的电子放哪
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氧是中心原子,最外层有6个电子,加上两个氢提供的两个电子,氧周围有8个电子,4对,构型应该是四面体结构,但由于孤电子对的斥力较大,导致氢氧氢键角小于正四面体的109度28分,而是104.5度
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由于氧原子的未成键的电子对（孤对电子）的排斥作用，使得键角不是180度，也不是理想的109度28分
玄色龙眼的回答比较切合真实情况，很详细
水分子中O有四个电子域（electron domain， 两个单键，两对孤对电子),应该是SP3 杂化，正四面体构型， 键角109度28分。但故对电子排斥力大于成键电子，所以键角小于109度28分。
可以用杂化轨道理论,或者VSPER理论来解释 具体参见
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[水的结构与性质资料.doc 17页
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[水的结构与性质资料
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它却是又小又简单的分子。它由两个氢原子分别和氧原子键合而成（见图1）。
　　水分子的三个原子形成104.5度角。每个氢原子和氧原子之间的键，叫共价
键，通过分享一对电子形成。应当指出，一对电子的共享程度并不均衡。氧比氢更需要电子（这种特性称为负电性）。换言之，氢原子和氧原子键合时，在这个过程中共价电子主要在负电的氧原子周围运动。因此，共价键氧的一侧带负电(-)，氢的一侧带正电(＋)（高中物理课本就介绍过电子带负电）。
　　如果水是线性分子，这些电荷就无关紧要。这种分子应该对称（见图2）。
　　（为了检验水等由三个原子组成的分子的对称性，画一条横线与一条竖线穿过分子中部。如果分子对称，上下、左右看上去都应该一样。）正电荷均匀地分布在负电荷周围，作用相互抵消。只有一个电荷中心；分子为无极分子。
　　但是水分子为非线性，呈角分布，因而差异很大。
　　因为呈角分布，因而分子不对称。在负电荷周围，正电荷不均匀分布。作用不能
相互抵消，两者都有自己的电荷中心。分子有正负极。这是有极分子，化学家称为偶极子。事实上，水是一种特殊的有极分子，其有极属性比几乎其他所有分子都明显。
　　因而水分子呈非线性，且呈角分布。这方面哪怕稍有差池，生命就不会存在。
　　因为偶极子有正极与负极，活像小磁铁。分子的正极吸引邻近分子的负极，从而分子黏在一起。蜂蜜黏性大，就是这个原因。图5为水分子相互吸引的示意图。
　　用虚线表示吸引，因为偶极子间相互吸引涉及氢原子，故称为氢键（氢键表示含氢的有极分子间的相互吸引。氢键比水分子内氧与氢两种原子间的共价键弱）。水分子因其有明显的
偶极子属件而由稳固的氢键结合在一起。它们趋于牢牢地粘在一起。牢固到什么程度？用一个医药用的滴管，将水滴小心地滴到硬币上。在水尚未从硬币边沿溢下来之前，数一下硬币上的水滴数。
　　为了用别的方法演示水分子的黏性，在两个玻璃杯或茶杯中分别装上油和水，尽量将它们放平（和平面平行），分别在两种液体上轻轻地放一个用密度比水和油大得多的钢制成的小纸夹。纸夹本应沉入液体中，但事实是它漂浮在水面上，而不是在油上浮着。
　　其实，纸夹浮在水面上并非因为有浮力，或两者存在密度差异，而是因为水有黏性，水面上的分子粘在一起构成透不过去的覆盖层，叫表面张力。将纸夹往水面下压，纸夹就会沉下去。
　　黏在一起的分子形成固体和液体。为了使分子不黏在一起而相互分开，并变成气体，必须向水中增加大量的能量，通常都通过加热。就是说，水的沸点高，往往呈液态。必须将水温提高到212°F（100℃），分子才能有足够能量克服氢键的强作用力而分开。温度在32°F（0℃）和212°F之间时，水为液体。世界上几乎所有地区的水全年多半为液体。
　　但是如果水不呈角分布，无极性，而不是有极性，就不会很黏，水的沸点
将特别低。如果水无极性，估计在-85°F（-65℃）就会沸腾，那么在地球的所有温度下水都应该是气体。
实际上水是液体，水分子呈角分布且有极性，而不是呈线性分布且无极性，因此水成为生命的源泉。水的异常现象
　　多数物质受热时密度减小（将物质的紧密度或将分子挤压在一起的程度看作密度最为方便），以一块铜币为例。铜币受热时，铜原子运动加快且扩散。铜币所占空间略有增加，密度减小。继续加热直到最后熔解。液态铜的密度肯定比固态小。液体铜受热，其分子继续扩散，密度越来越小。几乎所有的纯物质都按照这一规律，但水例外。
　　水在50°F（10℃）时为液体，我们将水冷却，而不将其加热。据推测，水冷却时，分子运动减慢，相互靠近，水的密度增加。但在39°F（4℃）时出现了反常现象，将水进一步冷却时，水分子开始扩散。32°F（0℃）时，水凝固，水分子进一步扩散，体积增加近10％（在温度低于“凝固点”的地区，必须往汽车水箱中加入防冻液，就是这个原因。一旦水凝固，会将汽车的发动机组胀破）。也就是说，39°F水的密度比32°F时水的密度大。任何温度下，液体水的密度都比冰的密度大。冰块在水面上漂浮，就是这个原因。这一反常现象，归因于冰中的水分子形成一种相当开放的晶体结构。溶解时，这种开放结构崩溃，分子进一步聚拢，加大了物质的密度。这种开放结构只有在水温达到39°F时才完全崩溃。
　　水的反常现象对我们周围的世界产生有趣的影响。例如，季节变化时，湖泊和深的池塘发生的变化。冬天来临，气温下降，湖面的水受冷，密度加大而下沉，下面的温度稍高的水上升又被冷却。温度在39°F以上时，水受冷会下沉。由39°F降到32°F时，水的密度减小，停留在表面，最后凝固成冰。水体自上而下凝固。而几乎所有其他液体是自下而上凝固。
　　湖泊或池塘中的水，自上而下凝固，即使在气温低于32°F时
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水中氢氧键角为什么是104°5′?从微观角度解释,电子,原子,等等!
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一个水分子由二个氢原子和一个氧原子以共价健构成.方式分布在三个p轨道中,氧原子的py和pz轨道中电子未饱和.当和氢原子化合时,氢原子的一个1s电子和氧原子的一个2p电子配对,即共用电子对,使两种原子的最外电子层都达到稳定结构——这就是所谓的氢氧共价键.虽然氧原子的py和pz轨道应是彼此互相垂直的,不过由于两个氢原子上的正电荷彼此互相排斥以致水分子的两个氢氧共价键的角度必须比90°大.如果将水分子想象成一个四面体,以氧原子处在四面体的中心,两个氢原子和两对未共用电子占据四面体的角顶上,那么可以把这个四面体画在一个立方体中,以四面体的角顶占据在立方体八个角顶中的四个角顶位置上,那么两个氢氧键之间的角度应该是109°.但对水分子结构中的O—H 键长和H—O—H 键角的科学研究并未得到一致.气态水分子：Bartlett[3]计算出O—H键长和H—O—H 键角分别为0.09570nm ,104.59°；Benedict[4]研究认为,O—H 键长和H—O—H键角分别为0.09572nm 和104.52°.液态水分子：Thiessen[5]报道,O—H为0.0966nm,∠H—O—H为102.80°；Soper[6]报道,O—H为0.0980nm,∠H—O—H 为105.48°.Coronaiu[7]计算获得,242K～361K区间O—H为0.09800 nm～0.09756nm,∠H—O—H为100.00°～101.40°.可见水分子结构中的O—H 键长和H—O—H键角存在变化.平时一般认为水分子的两个氢氧共价键所构成的键角是104.5°.
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O是sp3杂化，键角为109度28分，受孤对电子影响减少为104度
这得从分子的空间结构来讲，水分子的VESPR是SP3杂化，SP3杂化一般是四面体，四面体的理想角度是109度28分，但是因为其中有两个是孤对电子，而我们一般讲结构是不考虑孤对电子的，所以水分子的空间结构是V型，根据斥力顺序，应有：孤对电子与孤对电子的角度大于孤对电子与键合电子对大于键合电子对与键合电子对（角度），所以水中氢氧键角度度数应比109度28分小，所以是104度28分。...
上面说的都对像甲烷，氨气都SP3杂化，看大学无机化学书就知道了
氧外层有六个电子，拿出两个形成两个氢氧键，剩余四个形成两队未共用电子对，同时由于水分子中氧为sp3杂化，这样造成水分子实为四面体构型，氧位于四面体的中心，两个氢占据四面体的两个顶角，两对电子对占据另外两个，这样氢氧氢键之间的夹角就为104°5′...
氧是Sp3杂化，本应该行成正四面体（键角104），和H只行成两个键，
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