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金光閃閃2010

至尊木蟲 (職業(yè)作家)

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專業(yè): 凝聚態(tài)物性 II ：電子結構

[交流] 【資源】π鍵和σ鍵已有1人參與

π鍵
若原子軌道的重疊部分，對鍵軸所在的某一特定平面具有反對稱性，所成的鍵就稱為π鍵。
　　例如，px與px軌道對稱性相同的部分，若以“肩并肩”（側面）的方式，沿著x軸的方向靠近、重疊，其重疊部分對等地處在包含鍵軸（這里指x軸）的xy平面上、下兩側，形狀相同而符號相反，亦即對xy平面具有反對稱性，這樣的重疊所成的鍵，即為π鍵。形成π鍵的電子叫π電子。
　　π鍵的重疊程度比σ鍵小，所以π鍵不如σ鍵穩(wěn)定。當形成π鍵的兩個原子以核間軸為軸作相對旋轉時，會減少p軌道的重疊程度，最后導致π鍵的斷裂。
根據分子軌道理論，兩個原子的p軌道線性組合能形成兩個分子軌道。能量低于原來原子軌道的成鍵軌道π和能量高于原來原子軌道的反鍵軌道π，相應的鍵分別叫π鍵和π*鍵。分子在基態(tài)時，兩個p電子（π電子）處于成鍵軌道中，而讓反鍵軌道空著。
兩個p軌道形成一個π鍵盡管π鍵本身弱于σ鍵，但是π鍵仍然和σ鍵并存于多鍵中，因為合并的鍵比他們分別都要強。這一點從通過比較乙烷（154 pm）、乙烯（133 pm）、乙炔（120 pm）的鍵長就可以看出。
擁有雙鍵和三鍵的原子通常有一個σ鍵，余下的則是π鍵。π鍵是由于平行軌道重疊形成的：兩個軌道縱向的相遇，形成比σ更弱的鍵。π鍵中的電子有時也被叫做π電子。
σ鍵
　　由兩個相同或不相同的原子軌道沿軌道對稱軸方向相互重疊而形成的共價鍵，叫做σ鍵。σ鍵是原子軌道沿軸方向重疊而形成的，具有較大的重疊程度，因此σ鍵比較穩(wěn)定。σ鍵是能圍繞對稱軸旋轉，而不影響鍵的強度以及鍵跟鍵之間的角度（鍵角）。根據分子軌道理論，兩個原子軌道充分接近后，能通過原子軌道的線性組合，形成兩個分子軌道。其中，能量低于原來原子軌道的分子軌道叫成鍵軌道，能量高于原來原子軌道的分子軌道叫反鍵軌道。以核間軸為對稱軸的成鍵軌道叫σ軌道，相應的鍵叫σ鍵。以核間軸為對稱軸的反鍵軌道叫σ*軌道，相應的鍵叫σ*鍵。分子在基態(tài)時，構成化學鍵的電子通常處在成鍵軌道中，而讓反鍵軌道空著。
　　σ鍵是共價鍵的一種。它具有如下特點：
　　1. σ鍵有方向性，兩個成鍵原子必須沿著對稱軸方向接近，才能達到最大重疊。
　　2. 成鍵電子云沿鍵軸對稱分布，兩端的原子可以沿軸自由旋轉而不改變電子云密度的分布。
　　3. σ鍵是頭碰頭的重疊，與其它鍵相比，重疊程度大，鍵能大，因此，化學性質穩(wěn)定。
　　共價單鍵是σ鍵，共價雙鍵有一個σ鍵，π鍵，共價三鍵由一個σ鍵，兩個π鍵組成

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1樓 2010-09-27 22:52:11

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