学文网［摘 要］在全国高中学生化学竞赛中经常会遇到如此类型的问题：画出NO-3的结构，NO-3中有离域π键吗？N、O原子之间的键级是多少？要解决此类问题，就必须弄清楚离域π键。由于离域π键较抽象，高中生在学习时感到困难较大，现就如何快速准确理解、掌握和应用离域π键谈谈个人的看法。
［关键词］定义和条件 杂化 π键电子数 键级 应用
一、离域π键的定义、形成条件和表示方法
定义：分子中数个邻近且共平面原子都有平行的P轨道，这时，就要形成比简单的双轨道双电子π键复杂的多轨道多电子的大π键，又称离域π键。
形成条件：（1）成键原子必须在同一平面上；（2）这些原子都要有相互平行的P轨道；（3）P轨道上的电子数应小于P轨道数目的2倍。
表示方法：πmn（m＜2n），其中n表示参与形成离域π键的原子数，m表示离域π键中的电子总数。
二、中心原子的杂化
如何才能判断原子在同一平面上呢？这就涉及中心原子的杂化问题。
如何判断中心原子的杂化方式呢？要必须弄清中心原子直接相连的原子才与中心原子处于同一平面。
说明：（配位原子提供σ键数π键数）用x表示
（1）当氢原子作配位原子时，x=1。
（2）当卤原子作配位原子时，x=1。
（3）当氧原子作配位原子时，且作端基时，x=0；当氧原子作配位原子且还连有其他原子时，x=1。
（4）当氮原子作配位原子且作端基时，x=-1；当氮原子作配位原子且还连有1个其它原子时，x=0；当氮原子作配位原子且还连有2个其它原子时，x=1。
三、参与形成离域π键电子数（m）的计算
现以ABy为例计算m，必须弄清以下公式：m=m1+ym2-2 ［H+y（H-1）］。其中：m为参与形成离域π键电子数，y为配位原子（B）的个数，m1为中心原子（A）的价电子数，m2为B原子的价电子数，H为中心原子（A）的价电子对数。
如：
特别强调，参与形成大π键的原子数为y+1，所以大π键为；若m>2y+1时，认为分子中存在二个等同的大π键，即生成二个，如CO2中存2个π43。
四、原子间键级的计算
几个相互平行的P轨道形成离域π键，可定性地认为它们组合成相同个数的分子轨道，一般分子轨道中成键轨道数等于反键轨道数，余下的为非键轨道数。键级=成键轨道电子数-反键轨道电子数[]2。
NO2中有3个相互平行的P轨道参与形成离域π键，可以认为组成了3个分子轨道，其中1个为成键轨道，1个为非键轨道，1个为反键轨道，且它们的能量依次升高，3个π键电子仍然遵循能量最低原理排布：离域π键的总键级=2[]2=1，该键级应分摊到参与形成离域π键的原子间，所以，N、O原子间的键级=1+1[]2=1.5
五、应用
应用以上知识，可以得出以下分子中的大π键，并与文献记载的一致。
当然大π键是客观存在的，不是所有的ABn型共价分子都存在大π键。它还会受到其他因素如原子半径等的影响，此外，由于过渡元素常常有d轨道参与成键，显得比较复杂，所以本规则仅限于主族元素的ABn型共价分子。本规则的进一步推广，还有待于进一步研究。
参考文献：
［1］北京师范大学，华中师范大学，南京师范大学无机化学教研室编.无机化学.上册第四版.高等教育出版社，2002，8.
［2］施华编著.金牌教程高三化学第一版.南京大学出版社，2005，7.
（作者单位：江西新余市第一中学）
注：“本文中所涉及到的***表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。”