怎么计算碳原子的键角？

碳原子所组成的最简单化合物为甲烷，以甲烷为例，碳原子在中心，四个氢原子在顶点构成一个正四面体，那么两键之间的夹角该如何计算？为何我多次计算后得到的不是109度28分？

将甲烷放在一个立方体中, 边长设为1, 甲烷四个氢交替占据立方体的4个顶点, 碳原子在体心, C-H键长(体对角线一半)为 3^0.5/2, 两个氢原子距离(面对角线)为2^0.5, 根据余弦定理, 键角为3/4+3/4-2*3/4cosα=2 cosα=-1/3 α=109.47°=109°28'

你的问题应该就是叔丁基中三个c-c-c键角（或新戊烷中四个键角）是否相等是吧？如果是，那么答案相等，不过不绝对相等，化学键存在弯曲振动，另外周围邻近原子（但不成键）对键角也有影响。如有不明欢迎追问。 一般可以理解为等效。对于新戊烷可以认为比较严格等效（但仍不绝对等效，键角一直在变，对时间的平均值相等而已）。被考虑问题中不涉及瞬间键角变化造成的影响时，可以认为等效。问题中必须考虑瞬时情况，则不能认为等效。不过后一情况只在很高级的理论问题中才会出现，通常无需考虑。 例如非时间分辨的c13核磁共振中，三个或四个甲基碳的化学位移相同，时间分辨的磁共振中将有不同的化学位移。后者只用于高端科研。