價鍵理論、\(\sigma\)鍵、\(\pi\)鍵
By 22601 王政祺
價鍵理論
以原子軌域的重組混成成鍵來探討分子體系
分子軌域理論
較著重於分子中電子的波動特性
研究分子體系的兩大理論
價鍵理論
Valence Bond Theory
發展歷史
- 1916年，路易斯提出了化學鍵和路易斯結構式的概念，用來解釋簡單分子的結構
- 1927年，解釋氫分子成鍵的海特勒-倫敦模型成功地解釋了化學鍵的本質
- 1930年代，萊納斯·鮑林通過引入共振結構式、軌域混成等概念，將海特勒-倫敦理論成功推廣到更大的分子中，價鍵理論就誕生了！
「可是我是諾貝爾化學獎」
Linus Pauling 1954.8.7
基本概念
共價鍵是由不同原子的電子雲重疊形成的
當 onedrive 疊上了 google 雲端
像這樣嗎？
接下來應該是一些高一教過的東西（？
\(\sigma\) 鍵
\(\sigma\) 鍵
\(\sigma\) 鍵
- 兩原子軌域共用一對電子
- 單鍵共價鍵
- 電子密度對核間軸呈現對稱分布
- 鍵結較強
兩個 s 原子軌域重疊
s 與 p 原子軌域重疊
兩個 p 原子軌域重疊
整理
\(\pi\) 鍵
\(\pi\) 鍵
- 兩原子軌域共用多個電子
- 多鍵共價鍵
- 不能繞軸旋轉
- 鍵結較弱
\(\pi\) 鍵
在核間軸上有一電子密度為 0 的節面
\(\delta\) 鍵、\(\phi\) 鍵、
還有...
雙鍵
- 含有一個 \(\sigma\)鍵及一個 \(\pi\) 鍵
- 例如：\(CO_2\)、\(C_2H_4\)、\(HCHO\)
以甲醛為例
參鍵
- 含有一個 \(\sigma\)鍵及兩個 \(\pi\) 鍵
- 例如：\(C_2H_2\)
以乙炔為例
其他
苯環
有 1 個大 \(\pi\) 鍵
一些比較
鍵能
三鍵 > 雙鍵 > 單鍵
鍵長
單鍵 > 雙鍵 > 參鍵
活性
單鍵 > 雙鍵 > 參鍵
例題
異戊二烯分別有幾個 \(\sigma\) 鍵、\(\pi\) 鍵？
\(Ans: (11, 2)\)
C60分別有幾個 \(\sigma\) 鍵、\(\pi\) 鍵？
\(Ans: (90, 30)\)