Question

请详细讲一下西格码键，派键还有大派键

Answer 1

分类: 理工学科
问题描述:

我是高中化学竞赛的初学者，请多指教请详细讲一下西格码键，派键还有大派键

解析:

你学过原子中电子的四个量子数吗？学过的先看第一段，没学过直接看第二段，至于第三段嘛，你就看着办吧。

原子与原子之间通过共用电子对形成共价键（西格码键、派键、大派键等），高中竞赛主要讨论角量子数为0（s）、1（p）、2（d）的电子，这里先只讲s电子与p电子。s电子与s电子、s电子与p电子所成的都是西格码键。由于三个p轨道成空间正交直角分布，所以当两个原子均以p电子成键时，只有一对p电子能以“头碰头”的方式让电子云重叠最大，从而形成西格码键。而如果另外两对p电子也要成键的话，只能以平行轨道的方式让电子云重叠，但这种方法所成的键重叠部分较小，键能较低，不如西格码键稳定，这就是派键。比如，乙烯中两个C原子之间就形成了一个西格码键和一个派键。如果有大于2个的轨道互相平行的p电子共同成键的话，那么所有的p电子就共同形成一个大派键，此时所有p电子游走于所有的成键轨道中。比如，苯的六个C原子形成六个西格码键后，还有六个轨道平行的p电子，它们形成一个∏6 6大派键（注意，前一个6是上标，代表6个共用的电子，后一个6是下标，代表有6个原子提供轨道。上标的最大值是下标乘以2再减1），所以苯的大派键是6个原子共用6个电子。大派键的形成让体系的能量降低，分子趋于稳定，因此，苯比乙烯稳定。

简单地来说，两个原子之间形成共价键时有且只有一个西格码键，其他的都是派键。当多个原子共同形成一个键时则形成大派键，大派键可视为多个原子共用多个电子。西格码键比派键稳定。大派键其实是一种特殊的派键，它能明显地让分子趋于稳定。

高中竞赛中西格码键和派键是基础，大派键是重点。下面举出几种典型分子的成键状况，如果你全能理解，在这方面就没什么大问题了

甲烷 4个西格码键（其中包含4个碳氢键）

乙烯 5个西格码键（其中包含4个碳氢键） 1个派键

乙炔 3个西格码键（其中包含2个碳氢键） 2个派键

苯 12个西格码键（其中包含6个碳氢键） 1个∏6 6大派键

1，3-丁二烯（其中包含6个碳氢键） 9个西格码键 1个∏4 4大派键

氧气 1个西格码键 2个π3 2派键

臭氧 2个西格码键 1个∏4 3大派键