教学拾遗 | 计算法和图示法确定大π键

化学教与学 2024年08月12日 06:01

大π键

1.概念:

由三个或三个以上的原子形成的π键。这种多个原子上相互平行的P轨道,它们连贯地“肩平肩”地重叠在一起而形成离域的化学键键,称其为大π键。这种在化合物分子或离子中的π键电子不仅仅局限于两个原子的之间,而是在参加成键的多个原子形成的分子或离子骨架中运动。

2.形成条件:

(1)所有参与形成离域π键的原子必须在同一直线或同一平面上。所以中心原子只能采取sp2或sp杂化。

(2)参与离域π键的原子都必须提供一个或两个互相平行的P轨道。

(3) 形成离域π键的P电子的总数小于P轨道数的两倍。

3.表示方法

图片  n为原子个数,m为共用电子个数,m ≦ 2n

             方法一:计算法

一、m值的计算方法:

ABn型分子或离子

m=价电子总数—σ键数×2—未参与的孤对电子个数

提醒:中心原子若有孤对电子,一定要把孤对电子从价电子总数中减去。

二、常见分子或离子的大π键

(1)ABn型分子

CO2:2个图片

图片

m值计算:m=4+6×2-2×2-2×2=8 >2n,所以分为2个图片

等电子体

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②O3

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中心原子sp2杂化,所以中心原子中有1对孤对电子没有参与形成大π键

m值计算:m = 6×3-2×2-2-4×2 = 4

等电子体:

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CO32

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中心原子sp2杂化,中心原子的所有电子都参与成键

m值计算:m= 4+6×3+2-2×3-4×3 = 6

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(2)环状分子

环上的原子都是sp2杂化


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           方法二:图示法

离域大π键是一个比较难懂的知识。对于一些简单的分子或离子,我们还可以通过画出三个相互垂直的p轨道分析出其中参与形成大π键的电子,但是这也需要一定的空间想像能力以及要弄清原子之间的电子填充情况,分析起来也显得复杂。运用计算法也会显得很麻烦,特别是离子所带电荷,中心原子的孤对电子的计算等易出错。

本文再介绍另外一种图示法,可以很简单地判断出大π键中的原子轨道及参与形成大π键的电子数。大家可以根据自己的喜好选择不同的方法。

判断步骤

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