有機(jī)化學(xué)是碳的化學(xué)。試從碳的三種同素異構(gòu)體(結(jié)構(gòu)特征和成鍵規(guī)律等)推測相應(yīng)的三類有機(jī)化合物,并簡述其各類的結(jié)構(gòu)特征和成鍵規(guī)律。提示:三類有機(jī)化合物分別為脂肪族(Rx)、芳香族(ArX)、環(huán)烯族(Fux)化合物??蓞㈤喼芄?,《結(jié)構(gòu)和物性(化學(xué)原理的應(yīng)用)》。北京:高等教育出版社,1993,145~146頁。

正確答案:碳的三種同素異形體分別是:金剛石、石墨和球碳金剛石中每個(gè)碳原子以sp3雜化軌道按四面體的4個(gè)頂點(diǎn)的方向和其他4個(gè)碳原子以C—C共價(jià)鍵結(jié)合;石墨是平面層型分子每個(gè)碳原子按平面正三角形等距離地和3個(gè)碳原子相連每個(gè)C原子以sp2雜化軌道和周圍3個(gè)c原子形成3個(gè)σ鍵后在垂直于層的方向上尚剩余一個(gè)原子以p軌道和一個(gè)價(jià)電子它們互相疊加形成貫穿于整個(gè)層的離域π鍵;球碳是球面形碳原子處在由12個(gè)正五邊形和20個(gè)正六方形組成的球狀的60個(gè)頂點(diǎn)上金剛石一脂肪族化合物RX它的結(jié)構(gòu)特征是由四面體取向鍵的碳原子連接成一維的碳鏈X為置換H原子的各種基團(tuán)。石墨一芳香族化合物ArX結(jié)構(gòu)特征是由平面三角形成鍵的碳原子組成二維平面結(jié)構(gòu)X為置換H原子的各種基團(tuán)球碳一球碳族化合物FuX由球面形成鍵的碳原子組成封閉的三維多面體X為加成于球面上的各種基團(tuán)。
碳的三種同素異形體分別是:金剛石、石墨和球碳,金剛石中每個(gè)碳原子以sp3雜化軌道按四面體的4個(gè)頂點(diǎn)的方向和其他4個(gè)碳原子以C—C共價(jià)鍵結(jié)合;石墨是平面層型分子,每個(gè)碳原子按平面正三角形等距離地和3個(gè)碳原子相連,每個(gè)C原子以sp2雜化軌道和周圍3個(gè)c原子形成3個(gè)σ鍵后,在垂直于層的方向上尚剩余一個(gè)原子以p軌道和一個(gè)價(jià)電子,它們互相疊加形成貫穿于整個(gè)層的離域π鍵;球碳是球面形,碳原子處在由12個(gè)正五邊形和20個(gè)正六方形組成的球狀的60個(gè)頂點(diǎn)上,金剛石一脂肪族化合物,RX它的結(jié)構(gòu)特征是由四面體取向鍵的碳原子連接成一維的碳鏈,X為置換H原子的各種基團(tuán)。石墨一芳香族化合物,ArX結(jié)構(gòu)特征是由平面三角形成鍵的碳原子組成二維平面結(jié)構(gòu),X為置換H原子的各種基團(tuán),球碳一球碳族化合物,F(xiàn)uX,由球面形成鍵的碳原子組成封閉的三維多面體,X為加成于球面上的各種基團(tuán)。