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如何快速判断一个分子或离子中有几个π键

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:化学作业 时间:2024/05/10 14:13:14
如何快速判断一个分子或离子中有几个π键
非要用现代价键理论的电子云重叠一点一点的想吗?
有机物的话算不饱和度,扣掉环数就可以了.无机的非金属化合物中对于中心原子使用vsepr确定构型,然后计算“配体”可以提供的σ键个数,剩余计算下为了达到八隅律的稳定状态是否需要添加π键;对于无机的配位化合物就比较复杂,一般简单配体对于中心阳离子都是σ形式形成配键,不存在π键的问题,在金属有机化合物中存在π配位比较常见(如果见识广了以后,直接看中心金属和配体就能数出来,如果对结构不熟悉的话,你就要用vsepr理论确定配离子的空间构型,然后结合vb法里面的杂化轨道理论刨掉头碰头的σ键个数,看看如果要想满足中心阳离子处于稳定结构是否还需要形成π键即可),此外对于多核配合物、金属簇来讲,如果存在金属金属键的话,π键是基本上都会出现的,有时还伴随δ键的存在.
从你的问题上来看,你应该还处于刚接触无机化学,需要注意的是vb法仅仅是近代化学对于分子结构的“一种”老掉牙的处理方法,他不一定能够解决所有问题.对于金属配合物来说,很多情况下π键存在与否固然重要,但已经不能用价键理论来合理描述,因为它不能解决的问题太多,一般更常用的涉及量子力学的配位场理论和mo法.不同的描述方法得到的结果可能完全不一样,例如就是普通的非金属化合物:你最常见的硫酸,它的分子式中的两个非羟基氧与硫的化学键应该是写成双键形式还是配位键形式呢,如果是前者,那么存在2个π键,如果是后者,则没有.后者的优势是硫满足八隅律哦!
再问: 呃,这样吧,帮我分析一下这两个:NO3-和N3- 各有多少个π键!谢谢 我想了解一下高手是如何解的
再答: 我给你解2个式子你就会发现我所说的问题了,不同的思考角度,得出不同的结果:硝酸根熟悉结构直接得出2个,这是第一种结果;考虑到是无机非金属化合物,那么最快捷的是使用一系列规则先写出它的lewis结构式,看它的最优lewis结构式得出答案:从vb法的子嗣——vsepr价层电子互斥理论和杂化轨道理论出发,以N作为中心原子,那么其电子拥有5(N上的)+1(负电荷)=6,其中虽然O原子理论上有2个单电子,但是考虑到可以将这2个电子挤在一起形成一对成对电子,则其实O对于中心原子N不提供额外电子,那么6除以电子成对所需要的2,得3,所以根据vsepr理论该化合物应该为平面三角形,下面有两种思路:a.依然按照氧原子提供空轨道讨论,则3个O分别与N中心形成1个σ键,由于3*2=6,没有电子剩余,则π键个数为零,这是第二种结果,也就是说中心氮原子与3个氧形成3个配位键,那么这种情况不仅N不满足八隅律,而且负电荷处于N上,不是处于电负性更大的O上,因此可以舍弃了;b.负电荷处于O上时,1个O不提供空轨道,而是提供1个单电子,vsepr计算结果是一样的,剩余2个O提供空轨道,则N上5个电子其中2对用于配位氧原子,1个用于和第三个O的单电子成对,则仍然π键个数为零,这个结构式的优点是负电荷稳定,但中心原子N不满足八隅律;c. 2个O不提供空轨道,提供1个单电子,其中1个O带负电荷,第三个O提供空轨道,那么中心N的5个电子其中2个用于配位第3个氧,2个用于分别与第1、2个氧形成σ键,最后1个电子与不带负电荷的那个O上的剩余单电子成对,也就是N未参与杂化的单电子p轨道与O上单电子形成π键,这个lewis结构式的所有原子都满足八隅律,而且负电荷在氧上,十分稳定,是最优lewis结构式,所以得到的结果应该是1个π键;d.没有被配位的氧,都是提供2个单电子,那么3个氧与中心N形成3个σ键后,情况是:1个氧的剩余单电子被负电荷成对了,2个氧各有1个单电子,中心N原子未参与杂化的p轨道上还有1对孤对电子,那么可想而知,形成了一个3中心4电子的离域π键,好吧,你赢了,vb法不考虑离域π键,但这么解释也是没错的,只有1个π键。 打这么多很累,如果你的习题参考书上不是给的这个答案,好吧,你可以把他扔了