π電子の数え方教えてください！

質問

http://ns.ph.sci.toho-u.ac.jp/tamura/Hakone96/HKNchem.htm

の３番の　π電子とありますが、なぜリンクに載っている数になるのか分かりません。どなたか分かりやすく教えて頂けないでしょうか？
すみません。。。

回答No.2

mintmiko · ベストアンサー

まず、σ結合と、π結合の確認から。

σ：　結合軸を含む平面内に電子密度最大・・・強い結合（分子骨格）

π：　結合軸を含む平面上で電子密度ゼロ・・・弱い結合

　　　二重結合の２本目
　　　核からの束縛が弱いので，何かあったとき動きやすい

この、核からの束縛が弱い状態にある電子がπ電子といいます。

たとえば、Ｃ＝Ｃの重結合の場合、Ｃ原子一個辺りのｐ軌道の電子数は2つ。
このうち1つをσ結合として使い、残りの1つは、横方向でなく、縦方向に電子の遷移が起こっていると考えます。

この電子の縦の移動している状態同士の相互作用が、実質のπ結合となるわけです。

このπ電子と同じような弱い結合を作りうるような、(実際は作っていなくても、そのような状態にある電子）のことを「非結合性π電子」と数えるとすると、二重結合を作っていない原子にも、それぞれ2個ずつ電子があると確認できるということです。(Ｃ以外の電子で。）

ちなみに、軌道のことは大丈夫でしょうか。
ｓ軌道、ｐ軌道、ｄ軌道等の、基本的な軌道と、混成軌道の概念です。
この混成軌道の概念を押さえると、どの結合にどの電子が使われているかがわかると思います。

説明がへたくそでごめんなさい。

例えば、Ｏ(酸素原子）の電子状態は、１ｓに2個。２ｓに2個。2ｐに4つ入っているわけですが、
2ｐ軌道のｘ、ｙ、ｚ軸のうち、スピン状態を考えた矢印は、ｘ軌道に2つ、ｙ軌道に1つ、ｚ軌道に1つ
(ｘｙｚであっていたかは微妙ですが。）と成っているはずです。
この2ｐのｙ、ｚの二つの電子がπ電子となりうる電子です。
ｘの二つの電子は不対電子対となり、結合に関与しない電子となります。

何年も前に勉強したないようですので、回答のどこかに間違えがあったらごめんなさい。
量子力学の先生に聞いてみてください。
繋がると思います。