高中化学中的共轭大π键

1、苯分子中的p-p大π键

苯的结构式里的碳-碳键有单键和双键之分，这种结构满足了碳的四价，可是事实上苯分子的单键和双键的键长和键能并没有区别，苯的结构式并不能反映这个事实。用形成p-p大P键的概念可以解决这个矛盾。

苯中的碳原子取sp²杂化，每个碳原子尚余一个未参与杂化的p轨道，垂直于分子平面而相互平行。所以我们认为所有6个平行p轨道总共6个电子在一起形成了弥散在整个苯环的6个碳原子上下形成了一个p-p离域大P键，符号P₆⁶。用p-p大P键(有机化学中的共轭体系)的概念苯的结构式写成如下右图更好。后者已经被广泛应用。

2、CO₂分子里的大π键

CO2的碳原子取sp杂化轨道,它的两个未参加杂化的p轨道在空间的取向是跟sp杂化轨道的轴相互垂直。CO₂分子里有两套3原子4电子符号为P₃⁴的p-p大P键。

3、CO₃^2－离子中的大π键

碳酸根离子属于AY₃型分子，中心碳原子取sp²杂化形式，碳原子上有一个垂直于分子平面的p轨道；端位的3个氧原子也各有1个垂直于分子平面的p轨道；分子的总价电子数等于24，3个C－O键有6个电子，每个氧原子上有2个不与分子平面垂直的孤对电子对，因此4个平行p轨道中共有24-6-3×4=6个电子，所以CO₃^2－离子中有1个4轨道6电子p-p大Π键，符号为Π₄⁶。

4、O₃分子里的大π键

    O3分子的中心O原子采取sp²杂化，和两个端位O原子形成两个s键，另外中心O原子和配位O原子都有p轨道，共有4个电子,小于轨道数的两倍6，满足上述条件即可形成离域Π₃⁴键。

5、石墨里的大π键

石墨结构是层形结构，每层是由无限个碳六元环所形成的平面，其中的碳原子取sp²杂化，与苯的结构类似，每个碳原子尚余一个未参与杂化的p轨道，垂直于分子平面而相互平行。平行的n个p轨道形成了一个p-p大P键。n个电子弥散在整个层的n个碳原子形成的大Π键里，电子在这个大Π _nⁿ键中可以自由移动，所以石墨能导电。 

 

 

6、其它

 

(责任编辑：化学自习室)