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有機化學/烯烴/π鍵

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在普通化學中,π鍵(π鍵)是共價電子鍵,其中一個參與電子軌道上的兩個葉片與另一個參與電子軌道上的兩個葉片重疊。這意味著當兩個原子足夠接近並且它們各自有一個未共享的電子時,這兩個電子軌道可以本質上“重疊”,從而在原子之間形成新的鍵。任何能夠形成多個電子的原子都可以形成π鍵,因此在含有兩個或多個氮原子或碳原子的分子中發現π鍵相對常見,但在自然界中永遠不會在氫原子、鹵素原子或其他更喜歡僅共享一個電子的原子之間發現π鍵。

名稱中的希臘字母π指的是p軌道,因為π鍵的軌道對稱性與沿鍵軸看時的p軌道相同。P軌道最常參與這種鍵合,然而,d軌道也可以參與形成π鍵。

π鍵通常比σ鍵(σ鍵)弱,因為π鍵軌道從原子核的正電荷延伸得更遠,因此需要額外的能量。從量子力學的角度來看,這種鍵弱是由先前p軌道的重疊明顯減少造成的,這是由於軌道的平行方向引起的。π鍵本身比σ鍵,但π鍵存在於σ鍵的組合中,因此兩種鍵的組合比兩種鍵中的任何一種本身(並且長度更短)。


兩個或多個p軌道可以形成π鍵

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在自然界中發現的具有雙鍵或三鍵的原子總是具有一種σ型鍵,其餘為π型鍵。π鍵是由於平行軌道重疊而產生的:兩個組合的軌道在縱向上相遇,並形成比σ鍵更分散的鍵。沒有常見的天然物質具有超過三個鍵到另一個原子的鍵,如果存在三個鍵,可以安全地假設這三個鍵由一個σ鍵和兩個π鍵組成。

重要的是要注意,原子通常不會形成超過元素週期表中它們的位置預測的鍵。π鍵中的電子也常被稱為“π電子”。

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