苯的大π键

单反穷三代2023-04-30  52

大π键是离域键,不是通过共用电子对而是共享超过2个电子成键。对于苯来说,它的π键是∏(6,6)即6中心6电子键,每个碳原子提供一个电子形成π键,另外的电子用于形成C-H和C-C的σ键。

暗示共价键只能通过共用电子对的定域4价键理论是比较粗糙的模型,用到这里倒刚好能够凑出单双键交替的结构,但显然有很多不符合实验事实(例如稳定性、各键长相等)之处。这里就不用4价解释了。当然,碳原子还是4个价电子成键还是仍然成立的。

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[原创回答团]

臭氧的大π键具体型式:

中心氧原子采取sp2杂化其中两个单电子轨道与另外二个原子形成两个σ键,第三个轨道有一对孤电子对

另外未参与杂化的py轨道与另两个氧原子的py轨道有肩并肩重叠,形成离域

π键π3^4

大π键(由叫共轭π键,或离域π键)的形成有个特点,就是多个分子都是SP2杂化(SP2简并轨道形成构成分子的σ骨架,由剩余的P轨道形成共轭π键)

一般来说要判断大π键个数,就要先判断每个原子的杂化类型,同一个区域如果都是SP2杂化(如苯,萘,分子内的原子基本都是SP2杂化,所以是同一共轭体系),则组成一个大π键,入中间有中断就另算(如C6H5-CH2-C6H5,中间的亚甲基是SP3杂化,共轭体系断掉了,所以就有两个共轭π键)

大π键的电子数等于成键的所有P轨道电子数的总和(如苯胺,6个C的P轨道,每个含有一个电子,1个N的P轨道,含有两个电子(N原子有5个电子,一个和C成键,两个分别和两个H成键,剩余的一对在P规定中),所以共轭π键中一共有61+12=8个电子)

我们知道,原子的成键有所谓的电子云头碰头和肩并肩两种方式。头碰头形成的键,电子云重叠最大,最为牢固,而且可以自由旋转,这就是所谓的σ键。以肩并肩方式形成的键,电子云重叠比较小,不能自由旋转,是为π键。

例如在乙烯分子用,碳原子采取sp2杂化,这样碳原子最外层四个亚轨道就有一个必须垂直于其他的轨道所形成的平面。那么两个碳原子的这个p轨道之间就会重叠形成π键。

当在一个分子中有若干个这种垂直于成键平面的亚轨道时,这些轨道中的电子就可以在这些轨道之间窜来窜去,这样就形成了所谓的大π键。比如正丁二烯。正丁二烯2号碳和3号碳之间的是单键,理论上应该可以自由旋转,但是实际中往往四个碳原子是在一个平面上的,这就是因为这四个碳原子全部采用sp2杂化,这样就每个就有一个轨道垂直于平面,于是这四个轨道就形成大π键,尽量保证分子的能量比较低,电子在四个亚轨道间窜来窜去。所以实际上,正丁二烯分子中三个碳碳键是等同的。

碳碳双键或碳与其他原子的双键或其他原子的双键都可以形成,形成方式:每两个双键之间夹一个单键

由于双键之间有一个键为π键,双键与单键交替连接时,多个π键易于联合为大π键

典型:苯环

常规的一些要记住的

CO2,3原子4电子

CO3^2-,4原子6电子

CH2=CH-CH=CH2,4原子4电子

苯C6H6,6原子6电子

基本规律

1、等电子体的结构是相似的,如,CS2、CSO与CO2相似,NO3^-、BF3与CO3^2-相似

2、先用价层电子对理论分析可能的结构,再从中心原子的杂化方式进行分析

3、大派键的特征,是一定要有平行的轨道

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