大π鍵概念

大π鍵又稱離域π鍵，共軛大π鍵。這就體現了大π鍵的一些特點，如電子離域，體系共軛。大π鍵的定義：由三個或三個以上的原子形成的π鍵。所謂π鍵就是軌道“肩并肩”形成的鍵。所以大π鍵就是多個軌道“肩并肩”所成的鍵。

大π鍵形成條件

雖然題主問的是大π鍵m和n的判斷，但為了更好的理解后面的分析方法。我還是要在這里簡單提一下大π鍵的形成條件。 ①成鍵原子必須在同一平面或同一直線上。這就意味著中心原子必須是sp2或sp雜化。②成鍵原子必須提供相互平行的p軌道。 ③離域電子總數小于p軌道數的兩倍。 (即m≤2n)

大π鍵分析

大π鍵可以表示為πmn(m寫在右上方，n寫在右下方),m為離域電子數，n為參與成鍵p軌道數。題主想問的就是m和n的求法吧。要想弄清m和n，需要對成鍵情況進行分析，下面舉例說明。

①苯 苯的大π鍵是很典型的例子，也是高中課本中關于大π鍵的唯一舉例。(魯科版是這樣的，其他版本不清楚)首先，苯中C的價層軌道里，一個s兩個p均參與形成sp2雜化。價層軌道里只剩下一個p軌道。熟悉雜化的話就會知道，雜化前會有一步激發，使4個電子分布在C的四個價層軌道中。雜化后四個電子中三個處在三個sp2雜化軌道里，剩下一個處于垂直于sp2平面的p軌道中。sp2軌道兩個與相鄰的C形成σ鍵，剩下一個與H形成σ鍵。而垂直的六個p軌道之間肩并肩(p軌道都垂直于sp2平面，所以它們之間平行，此處需要一點空間想象力，用立體幾何來講就是垂直于同一平面的直線互相平行)，形成了共軛大π鍵。所以n為6，m也為6。苯中的大π鍵為π66。

②臭氧 首先，臭氧的三個氧原子不成環。雖然環狀結構的Lewis結構式形式電荷更少，但根據Baeyer張力學說，我們可以知道三元環的張力是很大的。(如果臭氧為環狀結構，那么三個氧均為sp3雜化)故臭氧為鏈狀結構。然后，我們再根據VSEPR相關知識很容易就能算出臭氧中的中心氧原子采取sp2雜化。基態氧的價電子排布為2s22p4。在雜化前，2s中的一個電子激發到不參與雜化的那個2p中去。故雜化后sp2雜化軌道里兩個軌道各有一個電子，剩下一個sp2有一對電子(即孤對)。而未參與雜化的p軌道也有一對孤對電子。含未成對電子的兩個sp2軌道分別和配體氧原子形成兩根σ鍵。剩下一個sp2軌道容納了一對孤對。而垂直于sp2平面的p軌道里也有一對孤對。再看兩個配體氧原子，配體氧原子是不雜化的，由它的價層電子排布可知它有兩對孤對，剩下兩個未成對電子，一個去和中心氧成鍵，剩下一個待在垂直于平面的p軌道里。另一個配體氧同理。所以現在垂直于sp2平面的總共有3個p軌道，p軌道中總共有4個p電子。所以臭氧是π43。

臭氧型分子方法總結：πmn中m=中心原子孤對電子個數(注意是個數不是對數)+配位原子未成對電子總數－σ鍵數

常見大π鍵總結

①CO2：兩個π43

等電子體：N2O,N3-與之相同

②O3：π43

等電子體：SO2,NO2- 與之相同

③CO32-：π64

等電子體：SO3,NO3-,BF3與之相同

④NO2 π33

⑤ClO2 π53

⑥芳香化合物

苯：π66 萘：π1010 吡啶：π66

四苯乙烯：π2626 三苯甲烷：三個π66

三苯甲基正離子：π1819

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8月2日更新：(原回答寫于3月29日)

介于這是我在知乎最有人看的回答 今天打算再添點東西 距離寫原回答那會兒已經有四個月了 這四個月里 我又做了好多好多回大π鍵的題 對這個東西怎么算 比之前更清楚了一些 再回頭看當時寫的東西 發現著實是太繁瑣了些 今天來講更簡潔的處理

πnm(下面是n，上面是m)n表示參與大π鍵的原子數 m表示參與大π鍵的電子數 n的話 看感覺數就行 比如臭氧 就三個原子 那n肯定就是3 碳酸根四個原子 就是4 苯12個原子 H連p軌道都莫得 所以肯定是那六個碳大π n就為6 以此類推

m會稍難一些 但有規律 對于有雜化的原子 貢獻p電子數=價電子數－σ鍵數－孤對電子數(注意 是孤對電子數 不是孤對對數) 對于沒雜化的原子(如臭氧旁邊那兩個氧) 貢獻p電子數=單電子數－σ鍵數 那么m就等于所有參與的原子貢獻p電子數之和 easy easy

下面仍舉之前的兩個例子

苯 苯6個H不用管了不參與大π 6個碳化學環境相同 算一個再乘6就行 然后開始套公式 4個價電子－3個σ鍵(別漏碳氫鍵 鍵線式很容易漏算碳氫鍵)－孤對電子數0(是孤電子數 不是對數 如果你算的是lp 一定要乘2)然后 4－3－0＝1 所以一個碳貢獻1個 6個碳就6個 π66 打完收工

臭氧 臭氧是中心氧雜化 兩邊氧沒有 因為最邊上的原子都不雜化 然后又是套公式 中間氧 6－2－2(lp＝vp－bp sp2 vp就是3 σ鍵數過了 是2 所以lp就是3－2＝1 公式里是孤電子數 所以lp要再乘2 第三個數就是2)最后算出來中心氧貢獻2個

旁邊的氧也套公式 公式忘了是啥可以往上劃 就是單電子－σ鍵數 所以是2－1 貢獻1個電子 單電子的計算 基態原子價電子軌道表示式畫一下就懂了 所以總的m就是1+1+2 兩個旁邊氧各一個一個中間氧兩個 1+1+2＝4 π34 算完了

兩個例子應該夠了 接下來自己找題練就行

然后再補充一個小知識點 關于大π鍵鍵級的計算 這個高考肯定不考 但了解一下可以加深對大π鍵的認識 以下內容適合對化學感興趣的普通高中生閱讀 競賽生和大學生就算了 我不配(菜的安詳.jpg.)

大π鍵鍵級的計算用的是一種類似分子軌道理論的處理 沒學過分子軌道理論也沒有關系 我對MO也只是略知一二 學過原子軌道理論就行

我們起先說過了這個πnm n個原子各提供1個p軌道參與成鍵 所以有n個軌道 然后我們要給這些軌道分出能級一樣的東西

若n為偶數 對半分 一半為成鍵 一半為反鍵 若n為奇數 減掉一個當作非鍵 剩下對半分 一半為成鍵 一半為反鍵 能量為：反鍵＞非鍵＞成鍵至于什么是成鍵反鍵非鍵 問就是量子力學(doge)

然后開始填電子 總共m個電子 填的規則與原子軌道相同 能量最低 洪特泡利 什么成鍵非鍵反鍵就相當于能級

填完就可以算鍵級了 鍵級＝(成鍵電子數－反鍵電子數)÷2所以就是成鍵正貢獻 反鍵負貢獻 非鍵不貢獻 非常顧名思義了可以說是

下面來試幾個

π66 如上法 算一波 鍵級為3 以苯為例 高一的時候老師常說 苯的鍵介于單雙之間 那么單雙之間究竟是1.幾呢 實際上就是一鍵半 把這個鍵級為3的大π鍵 平分到6個碳碳鍵上 每根正好加了0.5的鍵級

π34 以臭氧及其等電子體們為典型代表 該例較上一例的區別是多了非鍵

π36 亞氯酸根 長的就很大π的樣子 按上文的算法就是中心氯 7-2-2+1=4 單個配位氧 2-1＝1 總共m＝4+1+1＝6 就是π36 然而實際上 亞氯酸根根本沒有大π鍵 因為π36理論上就是不存在的 經計算π36鍵級為0 鍵級為0就是沒這個鍵的意思

總的來說就這些 感謝閱讀 祝您生活愉快！

總結

以上是生活随笔為你收集整理的兀键和6键怎么判断_高中有机化学大兀键怎么判断电子数和参与成键的原子数?...的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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