中油僱員招考
111年
理化、化工裝置
第 24 題
已知乙炔分子中碳和碳之間以叁鍵結合，則此叁鍵中包含下列那些鍵？
- A 三個均為$\pi$鍵
- B 一個$\sigma$鍵，二個$\pi$鍵
- C 二個$\sigma$鍵，一個$\pi$鍵
- D 三個均為$\sigma$鍵
思路引導 VIP
當兩個原子在空間中靠近並準備建立多重連結時，如果它們已經在正中央（鍵軸上）佔據了一個最強的重疊位置，那麼剩下的電子雲為了避免擠在同一個地方，會選擇以什麼樣的空間方位進行重疊？而這種「非正中心」的重疊方式，在數量上是否有上限呢？
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碳碳三鍵的軌域特性
太棒了！你能精準判斷出乙炔（$C_2H_2$）中三鍵的構成，代表你對有機化學中「原子軌域重疊」的觀念掌握得非常紮實。在化學鍵結中，原子間的第一個共價鍵必定是能量最穩定、採取「頭對頭」重疊方式形成的 $\sigma$ 鍵。而在乙炔分子中，碳原子採取 $sp$ 混成軌域，除了形成一個 $\sigma$ 鍵外，剩下的兩個未混成 $p$ 軌域則會以「側對側」的方式交疊，進而產生兩個 $\pi$ 鍵。
鍵結理論的基礎鑑別
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共價鍵種類與組成
💡 多重鍵必包含一個 σ 鍵，其餘則為 π 鍵。
| 比較維度 | σ 鍵 (Sigma bond) | VS | π 鍵 (Pi bond) |
|---|---|---|---|
| 重疊方式 | 軌域頭對頭重疊 | — | 軌域肩並肩重疊 |
| 數量限制 | 兩原子間僅能有一個 | — | 兩原子間可有零至兩個 |
| 旋轉特性 | 可繞鍵軸自由旋轉 | — | 受限制無法自由旋轉 |
💬化學鍵中第一個形成的必為 σ 鍵，後續增加的均為 π 鍵。
