碳为什么具有稳定性? 体现碳稳定性的例子?
这是因为碳(C)在元素周期表中为6号元素,它的原子的最外层有4个电子,既不容易失去电子,也不容易得到电子,因而碳基物质具有稳定性。
问题描述
碳为什么具有稳定性? 这是因为碳(C)在元素周期表中为6号元素,它的原子的最外层有4个电子,既不容易失去电子,也不容易得到电子,因而碳基物质具有稳定性。 碳为4个电子,不易得电子,也不易失电子,非常稳定。 碳在史前就已被发现,炭黑和煤是人类最早使用碳的形式。钻石大约在公元前2500年被中国熟知,同时煤作为碳的形式在罗马时代被使用的化学方式和现代一样:通过在一个椎体建筑物中加热被黏土覆盖的木材来排除空气。 烷烃的化学性质很稳定,是因为烷烃中化学键都是σ键,σ键的键能比π键大得多,因此烷烃性质很稳定。 烯烃和炔烃中,除σ键外,还含有键,π键比较活泼,因此化学性质不稳定,容易发生化学反应。 烷烃一般只能发生取代反应,例如和氯气通过自由基反应,形成氯代烷烃。烯烃和炔烃因为含有活泼的π键,可以发生多种化学反应,例如加成反应,聚合反应,氧化反应等等。 碳的最外层为S2P2结构,与周围四个碳原子以共价键形成面心立方结构,共价键键能极大,且键长较短,形成非常稳定的晶体结构。这是纯粹的碳单质,也就是金刚石稳定的原因。 碳的另一种同素异形体石墨按化学稳定性其实还高于金刚石,组成石墨的碳原子的键长甚至短于金刚石,但石墨的层状结构,层与层之间不太稳定。 碳还有第三种同素异形体,富勒烯,它的性质了解不多,目前认为和金刚石有些类似。 看碳正离子上连接的集团 1、如果连接烷基、H等,由于碳正离子是Sp2杂化,有空的p轨道,会和烷基的C-Hsigma形成超共轭,进而分散碳正离子的电荷,使之稳定。 所以,连接的烷基越多越稳定,即叔碳正离子>仲碳正离子>伯碳正离子>甲基。2、如果连接的卤素,以Cl为例,cl的电负性大于c,有吸电子的诱导,同时是2s2 2px2 spy2 2pz,即有未成对电子,有碳正离子是Sp2 杂化,有空的p轨道,cl未成对的电子可以到空轨道上去,则可以分散正电荷,总的效果是使碳正离子更不稳定。3、如果是烯丙型和苄基型的碳正离子,由于p-pai共轭,可以分散电荷,是碳正离子更稳定 看碳正离子上连接的集团 1、如果连接烷基、H等,由于碳正离子是Sp2杂化,有空的p轨道,会和烷基的C-Hsigma形成超共轭,进而分散碳正离子的电荷,使之稳定。所以,连接的烷基越多越稳定,即叔碳正离子>仲碳正离子>伯碳正离子>甲基。 2、如果连接的卤素,以Cl为例,cl的电负性大于c,有吸电子的诱导,同时是2s2 2px2 spy2 2pz,即有未成对电子,有碳正离子是Sp2 杂化,有空的p轨道,cl未成对的电子可以到空轨道上去,则可以分散正电荷,总的效果是使碳正离子更不稳定。 C的单质:金刚石和石墨等,在常温下能稳定存在,并具有高熔沸点的特征。 从碳元素的微观原子结构看,核外电子排布是K电子层2个电子,L电子层4个电子,这样就决定了C原子既不容易得到4个电子达到8电子稳定结构,也不容易失去4个电子。IVA族元素基本上都居有这个性质。 因为涉及到构想稳定性的无非是烷烃和环烷烃,烷烃的构象最稳定的是两个教导基团越远越稳定,即对位交叉式最稳定,重叠式最不稳定。环烷烃中环己烷的椅式构象比船式构象稳定;在椅式构象中取代基连在e键上比连在a键上稳定;所以取代基越多越显正电。 烷基属于供电子基团,烷基越多,供电子作用越大,对中心C原子上的正电荷的分散作用越强,即相应的碳正离子越稳定类似的就是,连接的吸电子基团越多,则碳负离子的稳定性越强 原创文章,作者:梁板柱,如若转载,请注明出处:https://www.llxbk.com/e/5115.html精选答案
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