共价键( 五 )

pi bond)成键原子的未杂化p轨道,通过平行、侧面重叠而形成的共价键,叫做π键,可简记为“肩并肩”(见右图) 。π键与σ键不同,它的成键轨道必须是未成对的p轨道 。π键性质各异,有两中心,两电子的定域键,也可以是共轭Π键和反馈Π键 。两个原子间可以形成最多2条π键,例如,碳碳双键中,存在一条σ键,一条π键,而碳碳三键中,存在一条σ键,两条π键 。

共价键

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π键π键中的π电子可以吸收紫外线并被激发,所以,含有π键的化合物有抵御紫外线的功能,防晒霜正是利用了这个原理防护紫外线对人的伤害 。共轭π键具有特殊的稳定性,例如苯环中存在6中心6电子的大π键,显现出芳香性,不易发生加成和氧化反应,而易发生亲电取代,与苯环有类似键型的化合物包括部分杂环化合物、稠环烃和其他烃类,化学家埃里希·休克尔通过分子轨道计算得出了环烯烃芳香性判定的休克尔规则(亦名4n+2规则),其它常见的非苯芳烃包括薁、[18]轮烯等;而石墨的每一层都有一个无穷大的π键,电子在这个超大π键中可以自由移动,类似于金属键,这也是石墨可以横嚮导电的原因 。
共价键

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苯分子中的大π键δ键(delta bond)由两个d轨道四重交盖而形成的共价键称为δ键,可简记为“面对面”(见下图) 。
共价键

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δ键δ键只有两个节面(电子云密度为零的平面) 。从键轴看去,δ键的轨道对称性与d轨道的没有区别,而希腊字母δ也正来源于d轨道 。δ键常出现在有机金属化合物中,尤其是钌、钼和铼所形成的化合物 。通常所说的“四重键”指的就是一个σ键、两个π键和一个δ键 。以上三种化学键经过组合,可以形成各种不同的键型,例如,一个σ键和两个π键可以组成一个三键,但有证据表明双原子间的共价键最多不能超过六条 。共价键是电子云的重叠,所以共价键最本质的分类方式就是它们的重叠方式 。现在已知有3种重叠方式,分别称作:σ键π键δ键在有机化合物中,通常把共价键以其共用的电子对数分为单键、双键以及三键 。单键是一根σ键;双键和三键都含一根σ键,其余1根或2根是π键 。但无机化合物不用此法 。原因是,无机化合物中经常出现的共轭体系(离域π键)使得某两个原子之间共用的电子对数很难确定,因此无机物中常取平均键级,作为键能的粗略标準 。按成键过程1、一般共价键一般共价键有时也称“正常共价键”,是为了和“配位共价键”进行区分时使用的概念,指成键时两个原子各自提供一个未成对电子形成的共价键 。2、配位共价键(coordinate covalent bond)配位共价键简称“配位键”是指两原子的成键电子全部由一个原子提供所形成的共价键,其中,提供所有成键电子的称“配位体(简称配体)”、提供空轨道接纳电子的称“受体” 。常见的配体有:氨气(氮原子)、一氧化碳(碳原子)、氰根离子(碳原子)、水(氧原子)、氢氧根(氧原子);受体是多种多样的:有氢离子、以三氟化硼(硼原子)为代表的缺电子化合物、还有大量过渡金属元素 。对配位化合物的研究已经发展为一门专门的学科,配位化学 。配位键是一种特殊的共价键,它的特点在于共用的一对电子出自同一原子 。形成配位键的条件是,一个原子有孤电子对,而另一个原子有空轨道 。中心离子:在配合物中,提供空轨道的一方称为中心离子配体:在配合物中,提供孤对电子的一方称为配体分类化学键共价键σ键:三中心两电子键(香蕉键)·三中心四电子键(氢键、双氢键、抓氢键)·四中心两电子键π键:反馈π键·共轭·超共轭效应·方向性δ键:四重键·五重键·六重键氢键双氢键·双氢配合物·低能垒氢键·对称氢键·亲水性非共价键范德华力·机械结合作用·嵌入·卤键·亲金作用·重叠·熵力·极性其他分子内作用力·分子间作用力·配位键·齿合度·离子键·金属键·成键·反键·二硫键·肽键·磷酸二酯键2.1配位共价键与一般共价键的异同配位共价键与一般共价键的区别只体现在成键过程上,它们的键参数是相同的,例如,铵根离子的氮氢键中,有三条是一般共价键,一条是配位共价键,但这四条键完全等价,铵根离子也是完全对称的正四面体形 。在书写时,一般共价键使用符号“—”;配位共价键使用符号“→”箭头从配体指向受体 。电子偏向1、极性共价键(