大π键简介
1.大π键的定义
在一个平面形的多原子分子中,如果相邻原子有垂直于分子平面的、对称性一致的、未参与杂化的原子轨道,那么这些轨道可以相互重叠,形成多中心π键。这种多中心π键又称为“共轭π键”或“离域π键”,简称“大π键”。
2.大π键的形成条件
(1)所有参与离域π键形成的原子都必须在同一平面内,即连接这些原子的中心原子只能采取sp或sp2杂化。
(2)所有参与离域π键形成的原子都必须存在一个或两个相互平行或行的p轨道。
(3)根据泡利原理,参与离域π键形成的p轨道上的电子数必须小于2倍的p轨道数。
3.大π键的符号和表示方法
离域π键符号可用表示,其中m为参与形成大π键的原子数,n为平行p轨道里的电子数,上述符号可读为“m原子n电子大π键”。
常见分子和离子中的大π键:
SO2、O3、N
SO3、C、BF3:
吡咯():,噻吩:
1.胍()是一种平面形分子。胍盐在碱性条件下不稳定,易水解产生尿素和氨,其盐酸盐()是核酸检测液的主要成分。下列说法错误的是 ( )
A.胍的水溶液呈碱性
B.胍中C、N杂化方式均为sp2
C.胍中存在大π键
D.胍盐中含有的化学键均为极性键
2.(1)N4只有一种化学环境的氢原子,结构如图所示,其中的大π键可表示为________。
(2)在ZnO催化作用下,呋喃()可与氨反应转化为吡咯()。两者均存在与苯类似的大π键,表示方法为,n为成环原子个数,m为形成大π键电子个数,则的大π键可以表示为________。
3.(1)N元素形成的两种粒子N中,N中的离域π键可表示为________。
(2)经X射线衍射测得化合物R
[(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl,五氮阴离子盐]的晶体结构,其局部结构如图所示。
R中阴离子中的大π键应表示为________。
微专题11 大π键简介
[对点训练]
1.D [胍盐中含有的化学键有极性键和离子键,D错误。]
2.解析:(1)由N4的结构可知,每个N原子形成3个σ键,且4个N原子失去了2个电子,参与形成大π键的电子数为5×4-2-3×4=6,即参与形成大π键的电子数为6,原子数为4,可表示为。(2)分子内含有1个大π键,该大π键由4个C原子和1个O原子参与形成,每个C原子给出1个电子参与形成大π键,O原子给出2个电子参与形成大π键,则该大π键可表示为。
答案:(1) (2)
3.解析:(1)N中的离域π键为三中心四电子,可表示为。(2)由题图可知,R中阴离子中有5个N—N,所以中的σ键总数为5;中有5个氮原子参与形成大π键,每个N原子形成2个σ键,每个N原子还可以提供1个电子参与形成大π键,且从外界得到1个电子,故参与形成大π键的电子数为5×5+1-2×5-2×5=6,则中的大π键应表示为。
答案:(1) (2)5
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微专题11 大π键简介
第一篇 考点突破
第三部分 物质结构与性质
第五章 物质结构与性质
1.大π键的定义
在一个平面形的多原子分子中,如果相邻原子有垂直于分子平面的、对称性一致的、未参与杂化的原子轨道,那么这些轨道可以相互重叠,形成多中心π键。这种多中心π键又称为“共轭π键”或“离域π键”,简称“大π键”。
2.大π键的形成条件
(1)所有参与离域π键形成的原子都必须在同一平面内,即连接这些原子的中心原子只能采取sp或sp2杂化。
(2)所有参与离域π键形成的原子都必须存在一个或两个相互平行或行的p轨道。
(3)根据泡利原理,参与离域π键形成的p轨道上的电子数必须小于2倍的p轨道数。
3.大π键的符号和表示方法
离域π键符号可用表示,其中m为参与形成大π键的原子数,n为平行p轨道里的电子数,上述符号可读为“m原子n电子大π键”。
常见分子和离子中的大π键:
SO2、O3、:;SO3、、、BF3:;
吡咯( ):噻吩 :
1.胍( )是一种平面形分子。胍盐在碱性条件下不稳定,易水解产生尿素和氨,其盐酸盐( )是核酸检测液的主要成分。下列说法错误的是( )
A.胍的水溶液呈碱性
B.胍中C、N杂化方式均为sp2
C.胍中存在大π键
D.胍盐中含有的化学键均为极性键
√
D [胍盐中含有的化学键有极性键和离子键,D错误。]
.只有一种化学环境的氢原子,结构如图所示,其中的大π键可表示为________。
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(2)在ZnO催化作用下,呋喃( )可与氨反应转化为吡咯( )。两者均存在与苯类似的大π键,表示方法为为成环原子个数,m为形成大π键电子个数,则 的大π键可以表示为________。
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[解析] (1)由的结构可知,每个N原子形成3个σ键,且4个N原子失去了2个电子,参与形成大π键的电子数为5×4-2-3×4=6,即参与形成大π键的电子数为6,原子数为4,可表示为。
(2) 分子内含有1个大π键,该大π键由4个C原子和1个O原子参与形成,每个C原子给出1个电子参与形成大π键,O原子给出2个电子参与形成大π键,则该大π键可表示为。
3.(1)N元素形成的两种粒子、中中的离域π键可表示为________。
(2)经X射线衍射测得化合物R[(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl,五氮阴离子盐]的晶体结构,其局部结构如图所示。
R中阴离子中的σ键总数为________。中的大π键应表示为________。
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[解析] 中的离域π键为三中心四电子,可表示为。(2)由题图可知,R中阴离子中有5个N—N,所以中的σ键总数为5;中有5个氮原子参与形成大π键,每个N原子形成2个σ键,每个N原子还可以提供1个电子参与形成大π键,且从外界得到1个电子,故参与形成大π键的电子数为5×5+1-2×5-2×5=6,则中的大π键应表示为。
谢 谢 !