π键

✍ dations ◷ 2025-12-07 00:19:22 #π键

π键，在化学上是共价键的一种。当两个电子轨道的突出部分发生重叠时产生。名字中的希腊字母π代表了p轨道，因为π键的轨道对称性与轨道相同。p轨道通常参与形成π键，然而，d轨道同样能参与形成。π键通常比σ键弱，因为它的电子云距离带正电的原子核的距离更远，需要更多的能量。由一个σ键和一个π键组成的C-C双键的键能小于C-C单键的两倍,表明π键所增加的稳定性小于σ键的稳定性。量子力学的观点认为，键的强度很弱主要是因为平行的p轨道间重叠不足。这与σ键形成对比，σ键直接在键合原子的核之间形成键合轨道，使得有更大的重叠区,所以σ键的强度也更强。尽管π键本身弱于σ键，但是π键仍然和σ键并存于多键中，因为混合键强度比他们都要大。这一点通过比较乙烷（154 pm）、乙烯（133 pm）、乙炔（120 pm）的键长就可以看出来。拥有双键和三键的原子通常有一个σ键，余下的则是π键。π键是由于平行轨道重叠形成的：两个轨道纵向的相遇，形成比σ更弱的键。π键中的电子有时也被叫做π电子。π键并不一定要连接几个原子，金属原子和氢分子的σ键间的π交互作用在一些有机金属化合物的还原中扮演了很重要的角色。炔和烯中的π键经常与金属结合，所成的键含有很高的π成分。仅在部分分子中，σ键比π键更活泼：比如六羰基合二铁（Fe2(CO)6）、双原子碳（C2）和乙硼烯（B2H2）。在这些化合物中，中心原子仅含有π键，为了能够造成轨道间的最大重叠，键长比预计的小很多。

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