大π鍵的書寫技巧與方法總結
- 2023-01-28
大π鍵的書寫技巧與方法總結如下:
共價鍵的型別按成鍵方式可分為σ鍵和π鍵。大π鍵作為π鍵概念的延伸與拓展,常見於資訊題中。
由三個或三個以上的原子形成的π鍵,在多原子分子或離子中,如有相互平行的p軌道,它們連貫重疊在一起構成一個整體,p電子在多個原子間運動形成π型化學鍵,這種不侷限在兩個原子之間的π鍵稱為離域π鍵或共軛大π鍵,簡稱大π鍵,大π鍵具有特殊的穩定性。
一、共價鍵的分類
按電子對是否偏移分為:極性共價鍵和非極性共價鍵。
按照共用電子對的數目分為:單鍵,雙鍵,叄鍵。
按照電子雲的重疊方式:σ鍵和Π鍵。
二、定域和離域
定域鍵:我們學過的鍵和Π鍵通常可以被成為定域鍵,因為這些價電子活動範圍侷限在兩個原子間。
但是有些化合物或離子中的電子不僅僅侷限於兩個原子之間,而是在參加成鍵的多個原子形成的分子或離子骨架中運動,這種化學鍵被稱為離域鍵。如果這些電子來自p軌道,則這些電子所形成的是Π鍵。
三、什麼是離域π鍵
1、在一個平面形的多原子分子中,如果相鄰原子有垂直於分子平面的、對稱性一致的、 未參與雜化軌道的原子軌道,那麼這些軌道可以相互重疊,形成多中心π鍵。這種多中心π鍵又稱為“共軛π鍵”或“離城π鍵”,簡稱“大π鍵”。
2、大Π鍵的形成條件
(1)所有參與離城π鍵的原子都必須在同一平面內,即連線這些原子的中心原子只能採取sp或sp2雜化;
(2)所有參與離域鍵的原子都必須提供個成兩個相互平行的p軌道;
(3)根據泡利不相容原理,參與離城π鍵的P軌道上的電子數必須小於2倍的P軌道數。
3、大Π鍵對分子性質有一定的影響。
(1)使分子穩定性增加。
苯有離域π鍵,苯的離域π鍵表示為π66。它平均分佈在六個碳原子上,所以苯分子中每個碳碳鍵的鍵長和鍵能是相等的,既不是單鍵,也不是雙鍵。使苯環具有特殊的穩定性,這是與烯烴不同的。
所以苯的化學性質顯現為芳香烴的性質,不易發生加成和氧化反應,易發生取代反應。
再如BF3中π46,因而能穩定單獨存在,但與其化學式相似的AlCl3,由於AI的原子半徑較大,不容易形成大π鍵,故氣態般以雙聚體 Al2Cl6形成存在。
(2)酸鹼性改變
苯酚之所以具有弱酸性,是因為苯酚中存在π78,類似地,RCOOH酸性比ROH強,是因為RCOO-中含有π34。
(3)導熱導電性
離域π鍵的電子可在整個離域鍵的範圍內運動,石墨形成很大的離域鍵,是它能導電的原因。從石墨剝離出的石墨烯,成鍵情況與石墨相似,構成石畫烯的碳原子在2s、2p 和2py軌道上形成雜化軌道,並與相鄰的碳原子形成σ鍵,鍵角為120°,這種結構特別穩定。
且每個碳原子的2pz 軌道上剩餘個電子,可以透過電子離域的形式形成大元鍵。離域的電子在晶體中還可以自由運動,這就使石墨烯具有與石墨等其他奈米材料不具備的特性,例如表面積大、質量輕、導熱效能好、能耐高溫,可做潤滑劑。
4、大π鍵的符號和表示方法
離域π鍵符號可用πnm表示。其中m為平行的p軌道數(即參與形成大π鍵的原子數),n為平行p軌道里的電子數。上述符號可讀為“m原子n電子大π鍵”。
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