sp3杂化轨道形成的共价键最稳定对不对?
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分子采取哪种轨道杂化方式往往就意味着以这种杂化可以使分子的能量最低,也就是最稳定。
题主这个问题的表述其实问题挺大的。我猜题主想表述的是碳碳双键是sp2杂化,碳碳单键是sp3杂化,双键更容易反应,所以sp3的键更稳定。
碳碳双键的两个键并不等价,其中一个是两个sp2轨道头对头成sigma键,另一个是两个p轨道肩并肩成π键,不稳定的是π键,而sp2轨道成的sigma键是非常稳定的,是“被平均了”,就像“我和马云平均财产XXXX亿一样”。
sp2杂化,s成分更多,原子距离更近,轨道重叠面积更大,因此sp2形成的sigma键要比sp3形成的sigma键要更稳定;同理sp杂化形成的sigma键还要更稳定。
共价键是否稳定还要看轨道的匹配程度(或者说是轨道的重叠面积),一般同周期的轨道匹配程度高,不同周期匹配程度低。比如碘甲烷,碳碘键碳是2s2p3杂化,但是碘提供的成键轨道是5p轨道,高周期的p轨道要比低周期的更细长,因此他们之间重叠的部分就很少,使得这个键很容易断。
除此之外,共价键还有大π键,比如苯环的碳全都是sp2,p轨道形成的π键还因为具有芳香性而稳定,这下也不怕被平均了。
化学里的各种特殊情况还是很多的,因此规律也不好总结,最好能把范围缩小,给出特定语境,这样才能得到具体的答案。
题主这个问题的表述其实问题挺大的。我猜题主想表述的是碳碳双键是sp2杂化,碳碳单键是sp3杂化,双键更容易反应,所以sp3的键更稳定。
碳碳双键的两个键并不等价,其中一个是两个sp2轨道头对头成sigma键,另一个是两个p轨道肩并肩成π键,不稳定的是π键,而sp2轨道成的sigma键是非常稳定的,是“被平均了”,就像“我和马云平均财产XXXX亿一样”。
sp2杂化,s成分更多,原子距离更近,轨道重叠面积更大,因此sp2形成的sigma键要比sp3形成的sigma键要更稳定;同理sp杂化形成的sigma键还要更稳定。
共价键是否稳定还要看轨道的匹配程度(或者说是轨道的重叠面积),一般同周期的轨道匹配程度高,不同周期匹配程度低。比如碘甲烷,碳碘键碳是2s2p3杂化,但是碘提供的成键轨道是5p轨道,高周期的p轨道要比低周期的更细长,因此他们之间重叠的部分就很少,使得这个键很容易断。
除此之外,共价键还有大π键,比如苯环的碳全都是sp2,p轨道形成的π键还因为具有芳香性而稳定,这下也不怕被平均了。
化学里的各种特殊情况还是很多的,因此规律也不好总结,最好能把范围缩小,给出特定语境,这样才能得到具体的答案。
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