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在对H₂O进行分子结构测定的实验中发现,H₂O分子的空间构型为V型,键角为104.5°,试用杂化轨道理论加以说明。

在H₂O分子的形成过程中,O原子的1个2s轨道和3个2p轨道形成4个sp²杂化轨道,其中有2个轨道被O原子的孤对电子占据,另2个轨道各含有1个单电子与2个H原子形成2个O-H键。由于两对孤对电子的电子云对成键电子的排斥作用较强,使得H₂O分子的键角变为104.5°,空间构型呈V型。