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SP3混成軌道の角度について
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正四面体の中心角度の求め方はよく出てくる質問です。 以下のホームページを参照してください。 三角関数法とベクトル法による計算方法がでております。 http://www.uja.jp/modules/weblog/details.php?blog_id=1230
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>この109.5度というのは、どのようにして出された角度なのか理解できません。 と言われても正四面体の重心位置に(例えば炭素）原子があり、頂点位置に(例えば水素)原子があるとしますと、四つの頂点が完全に等価になり、幾何学的に(例えば)(四つ)あるＨ－Ｃ－Ｈの角度は皆109.5度に「ならざるを得ない」のです。 これは一直線が180度だったり三角形の内角の和が180度だったりするのと同様、幾何学的な要請から来るので他意はありません。 頂点の位置が同じでない原子種で置換されると、当然この角度からずれてきます。 ジクロロメタンなんかは↓こんな構造 ∠Ｃl－Ｃ－Ｃl 111.783度、∠Ｃl－Ｃ－Ｈ 108.27度、∠Ｈ－Ｃ－Ｈ 112度 (原子の重さで振動状態が違うのと、解析に使う波長のせいで有効数字の桁が違います） どんな構造も大体調べられます。 http://srdata.nist.gov/cccbdb/expgeom1.asp
- nious
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正四面体の中心角θを計算から求めると、 余弦定理からcos(θ)=-1/3の関係が分かりますが、 この近似値が109.5°になります。
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お礼
回答して頂いた皆様ありがとうございました。 わかりやすく理解することができました。