A-level 化學/OCR(Salters)/炔烴
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炔烴 類似於烯烴,炔烴也是不飽和烴。它們至少包含兩個碳原子之間的一個三鍵。與烯烴或烷烴相比,炔烴中氫原子的數量仍然更少。它們的通式為 CnH2n–2。炔烴系列中第一個穩定的成員是乙炔,俗稱乙炔。乙炔在電弧焊接中以與氧氣混合獲得的氧乙炔火焰的形式使用。炔烴是有機化合物的眾多起始材料。因此,研究這類有機化合物很有趣。
三鍵結構 乙炔是炔烴系列中最簡單的分子。乙炔的結構如圖 13.6 所示。
乙炔的每個碳原子都有兩個 sp 雜化軌道。碳-碳 sigma (σ) 鍵是透過兩個碳原子的兩個 sp 雜化軌道之間的正面重疊形成的。每個碳原子的剩餘 sp 雜化軌道沿著核間軸與兩個氫原子的 1s 軌道重疊,形成兩個 C-H sigma 鍵。H-C-C 鍵角為 180°。每個碳原子都有兩個未雜化的 p 軌道,它們彼此垂直,也垂直於 C-C sigma 鍵平面。一個碳原子的 2p 軌道平行於另一個碳原子的 2p 軌道,它們發生側面或側面重疊,在兩個碳原子之間形成兩個 pi (π) 鍵。因此,乙炔分子包含一個 C–C σ 鍵、兩個 C–H σ 鍵和兩個 C–C π 鍵。C≡C 鍵的強度(鍵焓為 823 kJ mol-1)大於 C=C 鍵(鍵焓為 681 kJ mol–1)和 C–C 鍵(鍵焓為 348 kJ mol–1)。C≡C 鍵長(120 pm)短於 C=C 鍵(133 pm)和 C–C 鍵(154 pm)。兩個碳原子之間的電子雲在核間軸上呈圓柱對稱。因此,乙炔是線性分子。