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2.6: 分子形状
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分子形状
 
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2.6: 分子形状

分子的形状决定了它的功能以及它与其他分子的相互作用。多年来,人们开发了许多不同的模型来直观地表示分子。

分子的二维表示

Lewis structures结构是由Gilbert Newton Lewis开发的,他在1916年的论文《原子和分子》中首次发表了这些结构。刘易斯结构用化学符号表示元素。连接元素的线表示共价键,而点对表示不参与键的电子对。

与Lewis结构相比,键线结构是一种更简单的可视化有机(碳基)分子的方法。在键线结构中,碳和氢原子被理解为存在于一条线以某个角度终止或弯曲的任何地方,而不是被明确地画出来。键线结构特别适用于模拟含有大量碳和氢或非常长烃链的大分子,例如在有机化学和生物化学中常见的分子。

分子的三维表示

二维模型有助于理解分子的基本结构。然而,要预测分子之间以及与其他物质之间的相互作用,了解分子在三维空间中是如何存在的是很重要的。球和棒模型显示了分子内原子之间的三维关系。

空间填充模型进一步采用了球和棒模型的概念,通过以保持原子半径比的方式描绘原子,提供了更精确的分子三维视图。与其用原子间的线来表示键,不如用球体之间的距离来表示键的强度。具有较强键的原子,如双键,由重叠程度大于代表弱键原子的球体表示。通常不需要用化学符号标记原子,因为空间填充和球棒模型都使用标准颜色来表示不同元素的原子。红色代表氧,黑色代表碳,白色代表氢。通常形成共价化合物的其他元素,包括氮、硫、磷、氯、氟和溴,也用特定颜色表示。

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