题目
因为形成了离域大π键,苯分子中的碳碳双键键长比乙烯中的碳碳双键长( )A. 对B. 错
因为形成了离域大π键,苯分子中的碳碳双键键长比乙烯中的碳碳双键长( )
A. 对
B. 错
题目解答
答案
A. 对
解析
本题考查苯分子的结构以及离域大π键对键长的影响。解题思路是先明确乙烯和苯分子中碳碳键的成键情况,再根据离域大π键的特点分析其对苯分子中碳碳键键长的影响,最后与乙烯中碳碳双键键长进行比较。
- 乙烯分子中碳碳键情况:乙烯分子中含有一个典型的碳碳双键,其双键是由一个σ键和一个π键组成。π键是由两个碳原子的p轨道“肩并肩”重叠形成的,电子云集中在两个碳原子之间,键能较大,键长较短。
- 苯分子中碳碳键情况:苯分子中形成了离域大π键,苯分子的6个碳原子均采取$sp^{2}$杂化,每个碳原子形成3个σ键,分别与相邻的两个碳原子和一个氢原子相连,这6个碳原子和6个氢原子处于同一平面。同时,每个碳原子还剩余一个未参与杂化的p轨道,这些p轨道都垂直于苯环所在的平面,且相互平行,它们之间发生侧面重叠,形成了一个包含6个电子的离域大π键,用$\Pi_{6}^{6}$表示。
- 离域大π键对键长的影响:由于离域大π键的形成,使得电子云不再局限于某两个碳原子之间,而是在整个苯环上离域,电子云分布更加均匀。这种离域作用使得苯分子中的碳碳键具有了部分单键的性质,键长介于单键和双键之间,比乙烯中典型的碳碳双键键长要长。