杂化轨道可以形成派件吗? 如二氧化氯中的2个杂化轨道(3电子)可以参与π键吗 苯胺中N的杂化轨道参与大π
杂化轨道可以是形成大π键的结构基础,但是本身不可能形成正常大π键,只有极少数情况下以超共轭的方式参与形成大π键
例如在苯中,存在π六六的大π键,原因是六个碳原子都是sp2杂化,都剩一个p轨道,这6个p轨道同时垂直于分子所在的平面,所以互相平行。而三个以上的P轨道互相平行是构成共轭体系也就是大π键的充要条件。
二氧化氯是氯发生sp2杂化,并用杂化轨道与2个氧形成1个σ键和1个σ配键。氯的p轨道与氧的p轨道互相平行,形成π三五大π键。
苯胺中存在p-π共轭,是苯环上的6个p轨道与氮的sp3轨道互相重叠形成的大π键,但是由于N是sp3杂化,所以氮原子的sp3杂化轨道与苯的p轨道不能很好重叠。所以这个π78的大π键不如苯酚。
至于三苯基胺,中心原子N采用的也是sp3杂化,分子中存在19中心20电子的大π键,同样,由于是超共轭,这种大π键没有一般的π键稳定。
大π键的书写技巧与方法总结如下:
共价键的类型按成键方式可分为σ键和π键。大π键作为π键概念的延伸与拓展,常见于信息题中。
由三个或三个以上的原子形成的π键,在多原子分子或离子中,如有相互平行的p轨道,它们连贯重叠在一起构成一个整体,p电子在多个原子间运动形成π型化学键,这种不局限在两个原子之间的π键称为离域π键或共轭大π键,简称大π键,大π键具有特殊的稳定性。
一、共价键的分类
按电子对是否偏移分为:极性共价键和非极性共价键。
按照共用电子对的数目分为:单键,双键,叁键。
按照电子云的重叠方式:σ键和Π键。
二、定域和离域
定域键:我们学过的键和Π键通常可以被成为定域键,因为这些价电子活动范围局限在两个原子间。
但是有些化合物或离子中的电子不仅仅局限于两个原子之间,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,这种化学键被称为离域键。如果这些电子来自p轨道,则这些电子所形成的是Π键。
三、什么是离域π键
1、在一个平面形的多原子分子中,如果相邻原子有垂直于分子平面的、对称性一致的、 未参与杂化轨道的原子轨道,那么这些轨道可以相互重叠,形成多中心π键。这种多中心π键又称为“共轭π键”或“离城π键”,简称“大π键”。
2、大Π键的形成条件
(1)所有参与离城π键的原子都必须在同一平面内,即连接这些原子的中心原子只能采取sp或sp2杂化
(2)所有参与离域键的原子都必须提供个成两个相互平行的p轨道
(3)根据泡利不相容原理,参与离城π键的P轨道上的电子数必须小于2倍的P轨道数。
3、大Π键对分子性质有一定的影响。
(1)使分子稳定性增加。
苯有离域π键,苯的离域π键表示为π66。它平均分布在六个碳原子上,所以苯分子中每个碳碳键的键长和键能是相等的,既不是单键,也不是双键。使苯环具有特殊的稳定性,这是与烯烃不同的。
所以苯的化学性质显现为芳香烃的性质,不易发生加成和氧化反应,易发生取代反应。
再如BF3中π46,因而能稳定单独存在,但与其化学式相似的AlCl3,由于AI的原子半径较大,不容易形成大π键,故气态般以双聚体 Al2Cl6形成存在。
(2)酸碱性改变
苯酚之所以具有弱酸性,是因为苯酚中存在π78,类似地,RCOOH酸性比ROH强,是因为RCOO-中含有π34。
(3)导热导电性
离域π键的电子可在整个离域键的范围内运动,石墨形成很大的离域键,是它能导电的原因。从石墨剥离出的石墨烯,成键情况与石墨相似,构成石画烯的碳原子在2s、2p 和2py轨道上形成杂化轨道,并与相邻的碳原子形成σ键,键角为120°,这种结构特别稳定。
且每个碳原子的2pz 轨道上剩余个电子,可以通过电子离域的形式形成大元键。离域的电子在晶体中还可以自由运动,这就使石墨烯具有与石墨等其他纳米材料不具备的特性,例如表面积大、质量轻、导热性能好、能耐高温,可做润滑剂。
4、大π键的符号和表示方法
离域π键符号可用πnm表示。其中m为平行的p轨道数(即参与形成大π键的原子数),n为平行p轨道里的电子数。上述符号可读为“m原子n电子大π键”。
熔点(℃):40.6
相对密度(水=1):1.07
沸点(℃):181.9
相对蒸气密度(空气=1):3.24
折射率1.5418
闪点79.5℃
分子式:C6H6O
化学式:C6H5OH,PhOH
分子量:94.11
饱和蒸气压(kPa):0.13(40.1℃)
燃烧热(kJ/mol):3050.6
临界温度(℃):419.2
临界压力(MPa):6.13
辛醇/水分配系数的对数值:1.46
闪点(℃):79
爆炸上限%(V/V):8.6
引燃温度(℃):715
爆炸下限%(V/V):1.7
溶解性:可混溶于、醚、氯仿、甘油、二硫化碳、凡土林、挥发油、强碱水溶液。室温时稍溶于水,与大约8%水混合可液化,65℃以上能与水混溶,几乎不溶于石油醚。
毒性:有特殊的气味,有强腐蚀性。有毒,LD50 530mg/kg.化学性质
可吸收空气中水分并液化。有特殊臭味,极稀的溶液有甜味。腐蚀性极强。化学反应能力强。与醛、酮反应生成酚醛树脂、双酚A,与醋酐;水杨酸反应生成醋酸苯酯、水杨酸酯。还可进行卤代、加氢、氧化、烷基化、羧基化、酯化、醚化等反应。苯酚在通常温度下是固体,与钠不难顺利发生反应,如果采用加热熔化苯酚,再加入金属钠的方法进行实验,苯酚易被氧化,在加热时苯酚颜色发生变化而影响实验效果.
1、看种类,比如羧酸>酚>硫醇>醇,等等。
2、看邻位基团,比如,苯甲酸的邻、对位上连有甲氧基、甲基等供电子基团时,酸性减弱,苯酚>水>乙醇>2-丁醇>叔丁醇。苯酚,苯酚,又名石炭酸、羟基苯,是最简单的酚类有机物,一种弱酸。常温下为一种无色晶体,有毒。