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文檔簡介

共價鍵的類型按成鍵方式可分為。鍵和兀鍵。大兀鍵作為兀&概念的延伸與拓展,常見于信息題中。

由三個或三個以上的原子形成的II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(gòu)成一個整體,P電子在多個原子間運動形成n型化學鍵,這種不局限在兩個原子之間的n

鍵稱為離域n鍵或共攏大兀鍵,簡稱大八鍵,大兀鍵具有特殊的穩(wěn)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(shù)目分為:單鍵,雙鍵,叁鍵

按照電子云的重疊方式:。鍵和n鍵

二、定域和離域

定域鍵:我們學過的。鍵和口鍵通??梢员怀蔀槎ㄓ蜴I,因為這些價電子活動范圍局限在兩個原子間。

p-pK-bondd-dn-bond

但是有些化合物或離子中的電子不僅僅局限于兩個原子之間,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,這種化學健被稱為離域鍵。如果這些電子來自P軌道,則這些電子所形成的是“

鍵。

三、什么是離域冗鍵

1.在一個平面形的多原子分子卞,如果相鄰原子有垂直于分子平面的、對稱性一致的、未參與雜化

的原子軌道,那么這些軌道可以相互重疊,形成多中心”鍵c這種多中心兀鍵又稱為''共挽兀鍵”或

“離城n鍵”,簡稱“大"鍵”。

2.大兀鍵的形成條件

⑴所有參與離城冗鍵的原子都必須在同一平面內(nèi),即連接這些原子的中心原子只能采取sp或sp?雜

化;

⑵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;

⑶根據(jù)泡利不相容原理,參與離城n鍵的p軌道上的電子數(shù)必須小于2倍的p軌道數(shù)。

3.大天鍵對分子性質(zhì)有一定的影響。

⑴使分子穩(wěn)定性增加

苯有離域n鍵,苯的離域式鍵表示為它平均分布在六個碳原子上,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(huán)具有特殊的穩(wěn)定性,這是與烯崎不同的。所

以苯的化學性質(zhì)顯現(xiàn)為芳杏煌的性質(zhì),不易發(fā)生加成和氧化反應,易發(fā)生取代反應。

群--窘?

篇我凱道

6個pg九道電彳云

再如B0中九6,因而能穩(wěn)定單獨存在,但與其化學式相似的A1C13,由于AI的原子半徑較大,不容易形成

大兀鍵,故氣態(tài)時一般以雙聚體Al2ch形成存在。

⑵酸堿性改變

苯酚之所以具有弱酸性,是因為苯酚中存在兀類似地,RCOOH酸性比ROH強,是因為RCOO中含有

JT】0

⑶導熱導電性

離域n鍵的電子可在整個離域鋌的范圍內(nèi)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(gòu)成石墨烯的碳原子在2s、2p,和2p,軌道上形成雜化軌道,

并與相鄰的碳原子形成。鍵,鍵角為120。,這種結(jié)構(gòu)特別稔定,且每個碳原子的2Pz軌道上剩余1

個電子,可以通過電子離域的形式形成大兀鍵。離域的電子在晶體中還可以自由運動,這就使石墨烯

具有與石墨等其他納米材料不具備的特性,例如表面積大、質(zhì)量輕、導熱性能好、能耐高溫,可做潤

滑劑。

4、大門鍵的符號和表示方法

離域n鍵符號可用n:表示。其中n為平行的p軌道數(shù)(即參與形成大n鍵的原子數(shù)),m為平行p軌道

里的電子數(shù)。上述符號可讀為“n原子m電子大"鍵”。

四、離域”鍵的例析

sp’雜化時3個方向的叩軌道全部用于雜化,沒有額外的p軌道垂直平面,無法形成大”鍵,故只有

采用sd或sp雜化的原子可以形成大“鍵。

1.CO?中的大n鍵

在CO?分子中中心碳原子除了以sp雜化軌道分別與兩個氯原子形成兩個。鍵外,C原子還剩余2個p

軌道和2個p電子,它們都與鍵軸垂直,滿足了大n鍵的形成條件,各組軌道中的電子在整個分子間

運動,而不是局限與某兩個原子之間的運動,故在CO?分子中存在大Ji鍵。

2、苯(C6HJ中的大式鍵

苯分子中碳原子以sp之朵化形成。鍵后,6個鄰近的碳原子各含有垂直于該平面未參與朵化的p軌道,

它們相互平行,所以在6個碳原子內(nèi)形成了多軌道多電子的大Ji鍵。

3、SOa分子結(jié)構(gòu)中的大n鍵

在S03分子中,中心硫原子采取sp?雜化,1個S原子與3個3原子在同一平面上。未參與雜化的p軌

道垂直于該平面,端位的0原子與S原子形成。鍵,又因為0原子p能級上的3個軌道相互垂直,所

以會有一個軌道垂直于該平面,這樣一個S原子與相鄰的3個。原子都提供一個相互平行垂直于該

平面的p軌道,所以SO,分子中存在大n鍵。

4、苯乙烯中的大Ji鍵

在苯乙烯分子中的所有鄰近C原子均采取sp?雜化,每個碳原子都有未參與雜化的p軌道,它們相互

平行且都垂直于雜化軌道所在的平面,所以8個碳原子形成了大冗鍵。

5、石墨中的大/鍵

石墨是由碳原子構(gòu)成的六邊形平面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),其中C原子以sp?雜化軌道與鄰近的3個C原子形成無

限的六邊形平面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。每個C原子還有1個與碳環(huán)平面垂直的未雜化的p軌道,并含有1個未成

對電子,因此能夠形成大丸鍵。正是由于電子可以在整個六邊形平面的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中運動,因此石墨的

大人鍵具有金屬鍵的性質(zhì),這就是石墨的沿層的平行方向?qū)щ娦詮姷脑颉?/p>

五、求大無鍵電子數(shù)

所謂“電子式法”,即結(jié)合原子的電子式,分析原子在形成。鍵后,剩余的價電子,從而確定參與形

成大n鍵的電子數(shù)。

下面以此略為例,分析其中的大“鍵。

為了方便,這里列出常見原子的電子式:

IDAIVAVAVIAVDA

?■??????

?■??

?■??????

*Al??Sie?p??s?

?■??3

笫1步,找出叱咯分子中所有的。鍵,并明確形成這些。鍵時,成鍵原子雙方參與成鍵的價電子:

哪咯

第2步,統(tǒng)計形成大口鍵的電子數(shù)。若

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