离域电子

✍ dations ◷ 2025-06-06 23:53:04 #离域电子
离域电子(英语:delocalized electron),也称游离电子,是在分子、离子或固体金属中不止与单一原子或单一共价键有关系的电子。 游离电子包含在分子轨道中,延伸到几个相邻的原子。一般来讲,离域电子存在于共轭系统和介离子(英语:mesoionic)化合物中。人们渐渐地了解到,σ键中的电子也会游离。例如甲烷中的成键电子是由五个原子共享的。更多细节详见分子轨道理论。在简单芳香环(如苯环)中,六个碳原子上的π电子的游离在图上常以画一圈来表示。事实上六个C-C键之间的距离都是相等的,这也是电子游离的一个迹象。在价电子键结理论中,苯环中的游离被描述为共振。离域电子也存在于固态金属的结构中,其d轨道和s轨道之间相互干涉。金属的结构中包含排列整齐的带正电离子(阳离子),在“电子海”中形成离域电子。这意味着电子在结构中可以自由移动,产生了导电性。在钻石中,每个碳上面的四个外层电子,彼此都是以共价键的形式键结,电子的移动受到限制,也因此无法传导电流。 在石墨中,碳原子只使用四个外层电子中的三个来形成与另外三个原子间的共价键,并形成一个平面;每一个碳原子贡献一个电子到游离系统中,这些电子也是化学键的一部分(π键)。离域电子能在整个平面自由移动,因此石墨可以沿着碳原子平面导电,但无法沿着与平面垂直的方向导电。在离子中,离域电子常常被称为游离电荷。一个典型的在离子中的离域电子(游离电荷)的例子是羧酸根,其负电荷在两个氧原子上的分布是相等的。电荷游离是决定负离子反应能力的一个重要因素(一般来说,游离程度越高,反应能力越低),还有特别是共轭酸中酸的强度。一般来说,阴离子中电荷游离得越好,其共轭酸也越强。例如在过氯酸阴离子(ClO4-)中,负电荷均匀分布在的氧原子上(还有部分稳定在中央的氯原子上)。这个绝佳的电荷游离与高氧原子数(四个)以及高电负性中心(氯原子)的协同作用,导致过氯酸成为迄今所知的最强的含氧酸。(pKa 值在-7 至-10 之间)。在阴离子中电荷游离的程度可以透过WAPS参数来定量。离域电子很重要的原因有多个,主要原因是电子游离使分子变化到一个更稳定的构型,导致预期的化学反应不会发生,或在不同的位置发生。其中一个例子是傅-克反应用1-氯-2-甲基丙烷甲基化苯环;异丁基碳阳离子重排成为叔丁基碳正离子,而叔丁基是超共轭(一种特别的游离形式)稳定的。游离会使电子的波长变长,导致电子的能量下降。

相关

  • ICTV国际病毒分类委员会(International Committee on Taxonomy of Viruses (ICTV))系一个对病毒进行生物学分类和命名并制定相关标准的组织。国际病毒分类委员会已制定了一套病毒
  • 唾腺唾腺(英语:salivary gland;亦称唾液腺、涎腺)是脊椎动物的消化腺之一,位于口腔周围,人类的三大唾腺为腮腺(英语:parotid gland)(parotid gland)、颌下腺(英语:submandibular gland)(submand
  • 氯化银氯化银是银的氯化物,化学式AgCl。其天然矿物称为角银矿,亦可由可溶的银化合物如硝酸银与氯离子反应获得。氯化银是一种白色的、微晶体的、对光敏感的物质,照光会分解成Ag以及Cl
  • 塑化剂塑化剂(英语:Plasticizer),或称增塑剂、可塑剂,是一种增加材料的柔软性或使材料液化的添加剂。其添加对象包含了塑胶(塑胶添加剂)、混凝土、干壁材料、水泥、胶粘剂与石膏等等。同
  • 氟化钠氟化钠(英语:sodium fluoride)是一种离子化合物,室温下为无色晶体或白色固体,化学式为NaF。氟离子的用途不少,而此化合物便是氟离子的主要来源。比起氟化钾,它不但相对便宜,也较少发
  • 词源学语源学(英语:Etymology,希腊语:ετυμολογία),是一门研究字词来源的学科。英语的“Etymology”一词本身源于“希腊语:έτυμος”(真实)与“希腊语:λόγος”(字、理性或
  • 加速器加速器可能指:
  • 高频高频(英语:High frequency)是指频带由3MHz到30MHz的无线电波。比HF频率略低的是中频(MF),比HF频率略高的是甚高頻(VHF)。HF多数是用作民用电台广播及短波广播。其对于电子仪器所发出
  • 恒星核合成恒星核合成 是解释重元素是由恒星内部的原子经由核聚变创造出来的化学元素理论。自从大爆炸期间产生氢、氦、锂之后,恒星核合成就一直持续地创造重元素。这原本是一个高度预
  • 五彩冠龙五彩冠龙(学名:Guanlong wucaii)是暴龙超科下的一种恐龙,属于原角鼻龙科,是其已知最早的暴龙类恐龙之一,生活于1亿6000万年前侏罗纪晚期牛津阶,比它著名的亲属暴龙要早9千2百万年。