化学键角是如何测量出来的？

Question

如题所述

Answer 1

最常见的就是甲烷的四个C-H键的键角了。我们提到甲烷是正四面体结构，C原子在这个正四面体的中心（数学上讲叫正四面体外接球球心），这是这种物质的结构性质。我们可以利用解三角形或者空间向量求一下「正四面体外接球球心与两顶点连线的夹角」，解出来这个夹角的余弦值是-1/3，通过求反三角函数得到夹角是109°28'16″（其实也是个近似值，后边还好多位），一般有人直接舍成109°28′或者说109.5°。

其实如果提到这个值的来源，科学家当然不会想我们这样吭哧吭哧算，他们可能会利用精密仪器进行测量，得到我们所知的结论。至于为什么这俩数近似相等，可以回顾一下初中的度分秒的换算，其进率是60，即1°=60′，1′=60″，所以就有109°28′≈109.5°(109°30')啦。