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  • 1 # 使用者9897441438013

    雙鍵:

    根據雜化軌道理論,碳的2s和2p軌道還可以進行sp2雜化,即一個2s軌道和兩個2p軌道雜化,形成三個簡併的sp2雜化軌道(sp2-hybrid orbital)。每個sp2雜化軌道含有1/3的s軌道成分,2/3的p軌道成分,其能量高於2s軌道,低於2p軌道。單個sp2雜化軌道的形狀類似於sp3雜化軌道。

    由於電子間的相互排斥作用,3個sp2雜化軌道處於相互遠離的方向,即分別伸向平面三角形的3個頂點,因此軌道間夾角為120 o,處於同一個平面上。餘下一個2pz軌道垂直於sp2雜化軌道平面。

    乙烯分子中的碳原子就是以sp2雜化軌道成鍵的。兩個碳原子各以一個sp2雜化軌道相互重疊形成1個C-Cσ鍵,其餘的sp2雜化軌道分別與氫原子的1s軌道形成4個C-Hσ鍵,這樣,兩個碳原子與四個氫原子處於同一個平面上。兩個碳原子2pz軌道上的電子則在鍵軸平行的方向上側面重疊成鍵,這樣形成的共價鍵,電子雲分佈在乙烯分子所在平面的上下兩方。這種鍵不同於σ鍵,不是軸向對稱的,因此被稱為π鍵(π bonds)。

    乙烯分子C=C雙鍵中的兩個鍵是不等同的,一個是由sp2-sp2形成的σ鍵,由於軌道重疊程度較大,所以鍵的強度較強;另一個是由p-p形成的π鍵,由於側面相疊,重疊程度較弱,鍵的強度較弱。

    三鍵:

    碳原子還可以進行sp雜化,即由1個2s軌道與1個2p軌道雜化形成2個sp雜化軌道(sp-hybrid orbital)。每個sp雜化軌道含有1/2的s軌道成分,1/2的p軌道成分,其能量高於2s軌道,低於2p軌道。sp雜化軌道的形狀類似sp3雜化軌道。

    由於電子間的相互排斥作用,這兩個軌道處於相互遠離的方向,即軌道間夾角為180 o,處於同一直線上。餘下兩個2py、2pz軌道與兩個sp雜化軌道所在的直線相互垂直。

    乙炔分子中兩個碳原子之間相互以sp-sp雜化軌道形成一個σ鍵,並各自用一個sp雜化軌道與氫原子的1s形成一個σ鍵,這樣形成一個直線型分子。同時兩個碳原子之間分別以2py-2py,2pz-2pz側面重疊形成兩個相互垂直的π鍵,這兩個π鍵分別處於C-Cσ鍵的上下兩方和前後兩方。

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