猫也能明白的有机化学—基础篇5:价键
律凉
编辑于 2020年10月06日 12:12
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共8篇

本系列专栏主要内容翻译并转载自nikukyu-的《猫でもわかる有機化学——有機化学について基礎から解説します》,翻译为:《即使是猫也能明白的有机化学——从基础开始解说有机化学》(简称猫也能明白的有机化学),已获得nikukyu-的授权并同意加入注解(用红字表示):(本系列专栏更新频率随缘,日语能力为N+∞

序言部分:CV7564560​

基础篇1-原子轨道:CV7570657​

基础篇2-分子轨道:CV7604459​

基础篇3-混合轨道:CV7637646​

基础篇4-Lewis结构:cv7653557

这次更新基础篇5:价键(原标题:結合)

原栏目链接:http://xn--u8jvc1drbs0514cvfm43vv1giwx.net/bond/

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价键(结合)

结合是在各种各样的领域(数学、物理、程序、etc)中出现的非常容易混淆的词。

在这里,我们会好好按照页面的主题说明“化学结合”(即化学键)。请放心(笑)。

化学键简单地说来就是连接多个原子(不仅包括原子,还可以连接离子(离子键))的意思。

那么,我觉得至今为止都是按照学校、补习班的老师说的那样写结构式的吧。

分子通过原子的原子之间画了很多线来表示。

首先我想谈一谈,这种随意画出来的线和点有各种各样的意义。

原子与原子之间的化学键大致有两种。

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σ键

教科书大致是这样解释的。

原子轨道中箭头方向和键合方向一致的键

因为上面的表述是较为复杂的说法,所以我觉得粗略地考虑一下“单”字(1重)键就可以了。

单键感觉上是一种用绳子把电子和电子壳连在一起的感觉。

连接产生的部分就像处于在螺钉孔中嵌合有正确尺寸的螺钉的状态。

而且,因为是通过绳子连接,所以能够自由地移动(旋转)

举个例子说,如果像桥一样连接两个原子,那么改变起点或终点的位置就会引起灾难性的后果,但是如果连接方式像绳子的一样,自由度会很大。(大致意思是单键可以自由转动)

因此,它的连接处于非常牢固和稳定的状

π键

在教科书中,解释如下。

π键是由分子中相邻原子之间的电子轨道重叠瓣形成的键

这也很难理解。 .. .. 补充一下,一个波瓣是除s轨道之外的其他轨道。

看起来形状类似于叶子……(汗)。

因此,图像如下所示。

总之,当体系中的双键或三键中的第二根或第二、三根线就代表π键

之所以这么说,是因为第一根是σ键

总之,想要连接某个地方和某个地方时,首先最低限度要用绳子连接(σ键),然后再加上π键连接,从而搭建了一个简单的桥梁,这样可能会更容易想象。

但是,由于π键是辅助连接,因此与σ键相比该连接牢固程度较差。

毕竟这只是一个简单的桥梁。

和绳子不同,这种桥如果想改变起点或终点的位置,就会被咔嚓一声弄坏。

因为是好不容易做出来的,如果经常移动,就很容易断开

所以就变成不能自由活动(不能旋转)的状态。

我想目前为止,大家可能已经从解释中猜到了

双键、三键从名字上看起来似乎比单键更强,但实际上,该处的连接(键)较弱。

这意味着在此处反应易于发生。

大家还记得高中化学中学习的加成反应吗?

在不考虑理论的情况下,我会以“就是这样子”来记住这个地方,但其实这就是因为多键因为比单键脆弱从而易于被分离。

那么下回见

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                                                           Posted by nikukyu-

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本篇原标题为”結合”,在此处是“化学键”的含义,但是由于内容主要涉及共价键,因而我认为标题起名为“价键”更为合适。

化学键本质也就是原子或者离子之间的相互作用。其实就分为两大类,共价相互作用和非共价相互作用,共价键就是典型的共价相互作用,离子键就是典型的非共价相互作用,提到的都是极端情况,实际上,很多时候化学键并非是单纯的共价相互作用或非共价相互作用,我们一般会用“共价作用程度”来衡量(可以看一下我在Lewis结构这一章节的补充)

σ键是可以旋转的(这也就是为什么有机化学中会要讨论构象),π键是不能随意旋转的,双键、三键的键能虽然比单键大,但是发生化学反应并不是一定要把键全部打断。

打断多键中的π键所需的能量小于打断σ单键的能量,因此多键比单键更容易发生各种反应。

上述的补充或翻译错误,如有错误欢迎在评论区或私信我指出。

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                                                       Translated and Explained by  律涼