内容正文:
大π键的认识和书写
杂化轨道理论:
sp3
sp3杂化
s
p
p
s
sp2
sp2杂化
p
sp
sp杂化
p
①
②
③
杂化轨道只用于
①形成σ键
②或容纳未参与成键的孤电子对(遵循能量最低原理,泡利原理、洪特规则)
未参与杂化的p轨道可用于形成π键
离域大π键的形成条件
概述:
原子轨道垂直于键轴以“肩并肩”方式重叠形成的化学键称为π键,
因为杂化轨道不能形成π键,所以只有未杂化的p轨道才能形成π键。
定义:
3个及以上原子构成的离子团或分子中,原子有彼此平行的未参与杂化的p轨道电子,连贯重叠在一起构成π型化学键,又称为离域大π键或共轭大π键。
条件:
原子在同一平面。中心原子采取sp杂化或sp2杂化
表示:
m:指参与形成大π键的原子数(H除外)
n: 指参与形成大π键的电子数
确定大π键的电子数
m≤n<2m(有的容纳2个电子,有的容纳1个电子,有的是无电子的空轨道)
1、苯分子中的p-p大π键
苯中碳原子采取sp2杂化,每个碳原子尚余一个未参与杂化的p轨道,垂直于分子平面而相互平行。所以我们认为所有6个平行p轨道总共6个电子在一起形成了弥散在整个苯环的6个碳原子上下形成了一个p-p离域大π键,符号
C: sp2杂化
p轨道
sp2
sp2杂化轨道有3个杂化轨道用于形成σ键(单电子),
未参与杂化的一个p轨道用于形成π键
C:4-3=1
↑ ↑ ↓
↑
2、O3分子里的大π键
O3分子的中心O原子采取sp2杂化,只有1个p轨道未杂化。1个sp2杂化轨道容纳孤电子对、另两个sp2杂化轨道和2个端位O原子形成两个σ键,所以中心O原子未杂化的p轨道上2个电子和两个配位O原子上p轨道中各1各电子,共有4个电子,形成离域
①中心O的杂化:sp2
②形成大π键的p轨道电子数
中心O:6-4=2
成键原子O:1x2=2
↑ ↑ ↑↓
↑
p轨道
sp2
sp2杂化轨道有两个杂化轨道用于形成σ键(单电子),1个sp2杂化轨道容纳孤电子对
↑ ↑↓ ↑↓
↑↓
成键原子O:sp2杂化
中心原子O: sp2杂化
p轨道
sp2
等电子体SO2、 NO2-、 O3
3、CO32-离子中的大π键
外界提供:离子所带负电荷数
中心原子C采取sp2杂化形式,C原子上有一个未杂化的垂直于分子平面的p轨道,其中容纳一个电子。
①中心C的杂化:sp2
②形成大π键的p轨道电子数
中心C:4-3=1
成键原子O:1x3=3
外界提供:2
π46
↑ ↑ ↑
↑
C: sp2杂化
p轨道
sp2杂化轨道
sp2杂化轨道有三个杂化轨道用于形成σ键(单电子)
成键原子O:sp2杂化
p轨道
sp2
↑ ↑↓ ↑↓
↑
等电子体CO32-、SO3 、 NO3-
杂化轨道数=成键数+孤电子对数
7
课堂巩固练习
1.SO2 SO3
2. NO3- NO2-
3.BF3
①中心S的杂化:sp2
②形成大π键的p轨道电子数
中心S:6-4=2
配位原子O:1x2=2
π34
↑ ↑ ↑↓
↑↓
S: sp2杂化
p轨道
sp2杂化轨道
sp2杂化轨道有两个杂化轨道用于形成σ键(单电子),
一个杂化轨道用于容纳孤电子对
SO2
成键原子O:sp2杂化
p轨道
sp2
↑ ↑↓ ↑↓
↑
等电子体SO2、 NO2-、 O3
①中心S的杂化:sp2
②形成大π键的p轨道电子数
中心S:6-3=3
配位原子O:1x3=3
π46
SO3
↑ ↑ ↑
S: sp2杂化
p轨道
sp2杂化轨道
sp2杂化轨道有三个杂化轨道用于形成σ键(单电子)
中心S:6-3=3
成键原子O:sp2杂化
p轨道
sp2
↑ ↑↓ ↑↓
↑
(3 个电子)
等电子体CO32-、SO3 、 NO3-
NO3-
①中心N的杂化:sp2
②形成大π键的p轨道电子数
中心N:5-3=2
配位原子O:1x3=3
外界:1
π46
↑ ↑ ↑
↑↓
N: sp2杂化
p轨道
sp2杂化轨道
sp2杂化轨道有三个杂化轨道均用于形成σ键(单电子)
中心N:5-3=2
成键原子O:sp2杂化
p轨道
sp2
↑ ↑↓ ↑↓
↑
等电子体CO32-、SO3 、 NO3-
NO2-
①中心N的杂化:sp2
②形成大π键的p轨道电子数
中心N:5-4=1
配位原子O:1x2=2
外界:1
π34
↑ ↑ ↑↓
↑
N: sp2杂化
p轨道
sp2杂化轨道
sp2杂化轨道有两个杂化轨道用于形成σ键(单电子)
一个杂化轨道用于容纳孤电子对
中心N:5-4=1
成键原子O:sp2杂化
p轨道
sp2
↑ ↑↓ ↑↓
↑
等电子体S