与这一直线两两垂直。
三、σ键和π共价键具有方向性。按照成键的方向不同,分为σ键和π键。σ键和π键是两类重要的共价键。1σ键在甲烷分子中,存在四个等同的CH键,碳原子采取sp3杂化。取一个杂化轨道进行分析
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当氢原子的1s轨道沿着对称轴的方向与碳原子sp3杂化轨道重叠时,原子轨道重叠程度最大,形成的共价键最牢固。由原子轨道是立体对称的,原子轨道绕轴的旋转不影响成键,因而,形成的键是可以自由旋转的。这种沿着对称轴的方向以“头碰头”的方式相互重叠形成的键叫做σ键。构成σ键的电子称为σ电子。一个σ键包括两个σ电子。甲烷分子中,四个σ键夹角为109°28′,分子构型为正四面体型。乙烷分子中,除σCH外,还存在σCC键(CH3CH3)
σ键的成键特点:1“头碰头”成键,电子云近似圆柱形分布;2σ键可以旋转;3σ键较稳定,存在于一切共价键中。因而,只含有σ键的化合物性质是比较稳定的(烷烃)。2π键:在乙烯分子中,碳原子采取sp2杂化。另有一个p轨道不参与杂化,而形成另一类型的共价键π键。
未杂化的p轨道可以“肩并肩”平行重叠成键,形成π键。构成π键的电子叫做π电子。
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π键的成键特点:1“肩并肩”成键;2电子云重叠程度不及σ键,较活泼;3π键必须与σ键共存;4π键不能自由旋转。因而,具有π键的化合物性质较活泼(烯烃、炔烃等)。3键参数:表征化学键性质的物理量统称为键参数。键长(bo
dle
gth):键能(bo
de
ergy):键长越短,键能越大,化学键越牢固,分子越稳定。键角(bo
da
gle):反映分子空间结构的重要因素(如:甲烷、乙烯、乙炔等等)。键的极性(bo
dpolarity):非极性键构成非极性分子;极性键可构成非极性分子(甲烷、二氧化碳等),也可构成极性分子(水,硫化氢等)。4共价键的均裂和异裂homolyticcleavageheterolyticcleavage:化学反应的发生实际上就是旧键的断裂和新键的生成。共价键的断裂有两种方式:均裂:均等断裂:
异裂:不均等断裂:
小结杂化轨道理论:sp杂化:正四面体型杂化,四个杂化轨道,能形成四个σ键,σ键稳定,可自由旋转;sp杂化:三个杂化轨道共平面,能形成三个σ键,未杂化p轨道可形成π键,形成π键后,双键均不能自由旋转;sp杂化:两个杂化轨道共直线,能形成两个σ键,未杂化p轨道可形成π键,形成r