2.2微专题4 大π键的分析方法

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2.2微专题4 大π键的分析方法

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大π键的分析方法
【方法与技巧】
1. 大π键的定义
在多原子分子中,如有相互平行的p轨道, 它们连贯地“肩并肩”地重叠在一起构成一个整体,p电子在多个原子间运动形成π型化学键,这种不局限在两个原子之间的π键称为离域π键或共轭大π键
2.大π键的 形成条件
(1)所有参与形成离域π键的原子在同一平面上,因此中心原子采取sp2杂化或sp杂化
(2)参与形成离域π键的原子都必须提供一个或两个相互平行的p轨道
(3)形成离域π键的p轨道上的电子总数小于p轨道数的2倍
3.大π键表示方法:,m为原子个数,n为共用电子个数,m≤2n
如:指平行于p轨道的数目有3个(一般粒子有几个原子,就是几个p轨道),平行p轨道里的电子数为4
4.m和n的计算方法
(1)ABn型的分子或离子
【方法一】
①m为原子个数:一般粒子有几个原子,就是几个p轨道,如:SO2有3个原子形成π键,则m=3
②n值的计算
a.分析出参与形成离域π键的每个原子形成几个σ键
b.形成σ键后,若只有一个成单电子,则该电子参与形成大π键,若没有成单电子,则最多有一对孤对电子参与形成大π键
物质 分析方法 大π键
SO2 S、O原子的电子式分别为:、,中心原子S采取sp2杂化,形成2个σ键,还有4个电子即2对孤对电子,S原子最多提供1对孤对电子形成大π键,O原子形成1个σ键后,还有5个电子,有1个单电子,则两个O原子的单电子参与形成大π键,故n=2+2×1=4,因此SO2大π键为
O3 O原子的电子式分别为:,中心原子O采取sp2杂化,形成2个σ键,还有4个电子即2对孤对电子,中心O原子最多提供1对孤对电子形成大π键,配位O原子形成1个σ键后,还有5个电子,有1个单电子,则两个O原子的单电子参与形成大π键,故n=2+2×1=4,因此O3大π键为
NO N、O原子的电子式分别为:、,中心原子N采取sp2杂化,形成2个σ键,还有3个电子则有1个单电子,中心N原子最多提供1个单电子形成大π键,配位O原子形成1个σ键后,还有5个电子,有1个单电子,则两个O原子的单电子参与形成大π键,由于带一个单位的负电荷,也要参与形成大π键,故n=1+1+2×1=4,因此NO大π键为
规律 ①若微粒互为等电子体,则大π键是相同的;②若为离子,n的数值遵循“阴加阳减”
CO2 C、O原子的电子式分别为:、,中心原子C采取sp杂化,形成2个σ键,还有2个电子即1对孤对电子,中心C原子最多提供1对孤对电子形成大π键,O原子形成1个σ键后,还有5个电子,有1个单电子,则两个O原子的单电子参与形成大π键,由于带一个单位的负电荷,也要参与形成大π键,故n=2+2×1=4,因此CO2大π键为
同理 SCN—、NO2+、N3-互为等电子体,则大π键是相同的,大π键为
物质 分析方法 大π键
CO C、O原子的电子式分别为:、,中心原子C采取sp2杂化,形成3个σ键,还有1个单电子,中心C原子最多提供1个单电子形成大π键,O原子形成1个σ键后,还有5个电子,有1个单电子,则3个O原子的单电子参与形成大π键,由于带2个单位的负电荷,也要参与形成大π键,故n=1+2+3×1=6,因此CO大π键为
同理 NO3—、SO3互为等电子体,则大π键是相同的,大π键为
【方法二】
①m为原子个数:一般粒子有几个原子,就是几个p轨道,如:SO2有3个原子形成π键,则m=3
②n值的计算(3个部位加起来的总和)
a.中心原子=中心原子价电子数-形成σ键所提供的电子总数-孤电子数
b.成键原子=成单电子数总和
c.外界:阴阳离子,遵循“阴加阳减”
物质 分析方法 大π键
SO2 ①S的杂化:sp2②形成大π键的p轨道电子总数a.中心S原子=中心原子价电子数-形成σ键所提供的电子总数-孤电子数 =6-2×1-2=2b.成键原子=2×1=2c.外界:0n=2+2=4,因此SO2大π键为
NO2+ ①N的杂化:sp②形成大π键的p轨道电子总数a.中心N原子=中心原子价电子数-形成σ键所提供的电子总数-孤电子数 =5-2×1-0=3b.成键原子=2×1=2c.外界:-1n=3+2-1=4,因此NO2+大π键为
SO3 ①S的杂化:sp2②形成大π键的p轨道电子总数a.中心S原子=中心原子价电子数-形成σ键所提供的电子总数-孤电子数 =6-3×1-0=3b.成键原子=3×1=3c.外界:0n=3+3=6,因此SO3大π键为
NO ①N的杂化:sp2②形成大π键的p轨道电子总数a.中心N原子=中心原子价电子数-形成σ键所提供的电子总数-孤电子数=5-3×1-0=2b.成键原子=3×1=3c.外界:1n=2+3+1=6,因此NO 大π键为
【方法三】
①m为原子个数:一般粒子有几个原子,就是几个p轨道,如:SO2有3个原子形成π键,则m=3
②n值的计算
a.先计算微粒的总价电子数(a)
b.计算原子之间的σ键,一对σ键存在2个电子(b)
c.中心原子的孤对电子数(c)
d.外围原子的价层电子中的孤对电子数,如:O原子为2s、2p中各有1对,共4个电子(d)
③n=a-b-c-d
物质 分析方法 大π键
SO2 总价电子数a=6+6×2=18σ键电子数b=2×2=4中心原子的孤对电子数c=2外围原子的价层电子中的孤对电子数d=2×4=8n=a-b-c-d=18-4-2-8=4,因此SO2大π键为
NO2+ 总价电子数a=5+6×2-1=16σ键电子数b=2×2=4中心原子的孤对电子数c=0外围原子的价层电子中的孤对电子数d=2×4=8n=a-b-c-d=16-4-0-8=4,因此NO2+大π键为
SO3 总价电子数a=6+6×3=24σ键电子数b=3×2=6中心原子的孤对电子数c=0外围原子的价层电子中的孤对电子数d=3×4=12n=a-b-c-d=24-6-0-12=6,因此SO2大π键为
NO3— 总价电子数a=5+6×3+1=24σ键电子数b=3×2=6中心原子的孤对电子数c=0外围原子的价层电子中的孤对电子数d=3×4=12n=a-b-c-d=24-6-0-12=6,因此NO3—大π键为
(2)多个中心原子(AmBn)型的分子或离子——用方法一
①m为原子个数:一般粒子有几个原子,就是几个p轨道,如:SO2有3个原子形成π键,则m=3
②n值的计算
a.分析出参与形成离域π键的每个原子形成几个σ键
b.形成σ键后,若只有一个成单电子,则该电子参与形成大π键,若没有成单电子,则最多有一对孤对电子参与形成大π键
物质 分析方法 大π键
C原子的电子式为:,每个C原子采取sp2杂化,形成3个σ键,每C原子有1个成单电子,该单电子参与形成大π键,因此其大π键为
C、N原子的电子式为:、,C原子都采取sp2杂化,形成3个σ键,每C原子有1个成单电子,该单电子参与形成大π键,N原子形成2个σ键,还有3个电子,有一个成单电子参与形成大π键,所以n=5×1+1=6,因此其大π键为
物质 分析方法 大π键
C、N原子的电子式为:、,C原子都采取sp2杂化,形成3个σ键,每C原子有1个成单电子,该单电子参与形成大π键,N原子形成3个σ键,还有1对孤对电子,这对孤对电子一定参与形成大π键,所以n=4×1+2=6,因此其大π键为
C、N原子的电子式为:、,C原子都采取sp2杂化,形成3个σ键,每C原子有1个成单电子,该单电子参与形成大π键,1号N原子形成3个σ键,还有1对孤对电子,这对孤对电子一定参与形成大π键,2号N原子形成2个σ键,还有3个电子,则有一个成单电子参与形成大π键,所以n=3×1+2+1=6,因此其大π键为
C、O原子的电子式为:、,C原子都采取sp2杂化,形成3个σ键,每C原子有1个成单电子,该单电子参与形成大π键,O原子形成2个σ键,还有4个电子即2对孤对电子,O原子最多提供1对孤对电子形成大π键,所以n=4×1+2=6,因此其大π键为
C、S原子的电子式为:、,C原子都采取sp2杂化,形成3个σ键,每C原子有1个成单电子,该单电子参与形成大π键,S原子形成2个σ键,还有4个电子即2对孤对电子,S原子最多提供1对孤对电子形成大π键,所以n=4×1+2=6,因此其大π键为
C、Se原子的电子式为:、,C原子都采取sp2杂化,形成3个σ键,每C原子有1个成单电子,该单电子参与形成大π键,Se原子形成2个σ键,还有4个电子即2对孤对电子,Se原子最多提供1对孤对电子形成大π键,所以n=4×1+2=6,因此其大π键为
C原子的电子式为:,C原子都采取sp2杂化,形成3个σ键,每C原子有1个成单电子,该单电子参与形成大π键,所以n=4×1=4,因此其大π键为
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