用分子雜化軌道理論解釋二氧化碳中的碳氧雙鍵

2021-05-05 19:02:38 字數 869 閱讀 1415

1樓:科普小星球

二氧化碳中的氧原子具有6個價電子,與碳原子共用兩個電子形成化學鍵,剩下的四個非鍵電子形成兩對孤對電子。

二氧化碳分子形狀是直線形的,其結構曾被認為是:o=c=o。但二氧化碳分子中碳氧鍵鍵長為116pm,介於碳氧雙鍵(鍵長為124pm)和碳氧三鍵(鍵長為113pm)之間,故二氧化碳中碳氧鍵具有一定程度的叄鍵特徵。

現代科學家一般認為二氧化碳分子的中心原子c原子採取sp雜化,2條sp雜化軌道分別與2個o原子的2p軌道(含有乙個電子)重疊形成2條σ鍵,c原子上互相垂直的p軌道再分別與2個o原子中平行的p軌道形成2條大π鍵。

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碳-氧雙鍵是強極性鍵,電子雲明顯偏向氧(電負性:碳2.55,氧3.44)。

石蠟族的碳–氧鍵鍵長平均在143皮公尺左右,比碳-氮鍵或碳-碳鍵都要短。

羧酸中單鍵鍵長更短(136pm),其中因為共軛效應的存在而具有部分雙鍵的性質。

環氧化合物中鍵長更長(147pm),因為角張力的存在使得電子雲不能很好地重疊。

碳–氧鍵的鍵能也比碳-氮鍵或碳–碳鍵大。例如,298k時,甲醇中c-o鍵鍵能為91kcal/mol,甲胺中c-n鍵鍵能為87kcal/mol,而乙烷中c-c鍵鍵能為87kcal/mol。

2樓:莫茶溢

在co2分子中,碳原子採用sp雜化軌道與 二氧化碳分子結構

[4]氧原子成鍵.c原子的兩個sp雜化軌道分別與兩個o原子生成兩個σ鍵.c原子上兩個未參加雜化的p軌道與sp雜化軌道成直角,並且從側面同氧原子的p軌道分別肩並肩地發生重疊,生成兩個∏三中心四電子的離域鍵.

因此,縮短了碳—氧原子間地距離,使co2中碳氧鍵具有一定程度的叄鍵特徵.決定分子形狀的是sp雜化軌道,co2為直線型分子式.

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