【为什么水分子的键角是104.5度（用轨道表示】水分子（H₂O）是一个常见的极性分子，其键角为104.5度，这一角度与理论上的理想结构（如正四面体的109.5度）略有不同。这种差异主要源于水分子中氧原子的电子排布和轨道杂化方式。通过分析水分子的轨道结构，可以更清晰地理解其键角的成因。
水分子中的氧原子采取sp³杂化，形成四个等价的杂化轨道。其中两个轨道用于与氢原子形成共价键，另外两个轨道则被孤对电子占据。由于孤对电子的排斥作用大于成键电子对，导致两对氢原子之间的键角略微缩小，最终形成104.5度的键角。这一现象可以通过VSEPR理论和轨道杂化模型进行解释。
表格：水分子键角成因分析
| 项目 | 内容 |
| 分子式 | H₂O |
| 中心原子 | 氧（O） |
| 杂化类型 | sp³杂化 |
| 成键电子对数 | 2（与H原子成键） |
| 孤对电子对数 | 2（未参与成键） |
| 理想几何构型 | 正四面体（109.5°） |
| 实际键角 | 104.5° |
| 键角减小原因 | 孤对电子对成键电子对的排斥力更大，压缩了键角 |
| 轨道表示 | O原子的2s轨道与2p轨道混合形成4个sp³杂化轨道 |
结论：
水分子的键角之所以为104.5度，主要是因为氧原子的sp³杂化轨道中存在孤对电子，这些电子对对成键电子对产生更强的排斥作用，使得氢-氧-氢键角小于理想的正四面体角度。通过轨道杂化理论和VSEPR模型，可以很好地解释这一现象。
