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金刚石晶胞中一个碳原子周围为什么有12个六元环?

来源:高中化学教学研究作者:张德金 点击:所属专题: 金刚石晶胞
大家需要注意的是,金刚石晶胞中,每个碳原子周围的四个键的取向不是任意的,不是可以旋转的,而是固定的。 在晶胞中,只有两种键的取向的碳原子。整个晶体就是这两种键取向的碳原子的重复叠加。 正 反 下面我们标记一个红色碳原子,来计算它能形成多少个六元环。(有的

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大家需要注意的是,金刚石晶胞中,每个碳原子周围的四个键的取向不是任意的,不是可以旋转的,而是固定的。

在晶胞中,只有两种键的取向的碳原子。整个晶体就是这两种键取向的碳原子的重复叠加。

金刚石晶胞中一个碳原子周围为什么有12个六元环?    金刚石晶胞中一个碳原子周围为什么有12个六元环?

正                   反 

下面我们标记一个红色碳原子,来计算它能形成多少个六元环。(有的碳用绿色表示是为了让图形更容易辨别)

1、取两个键标记为红色,再从这两个红色键对应的碳上各取一个键去形成六元环时,会自动形成一个固定的六元环。(注意每个碳的键取向,只有两种可能:正或反。不能任意旋转)

金刚石晶胞中一个碳原子周围为什么有12个六元环?

2、当然也可以从这两个红色键对应的碳上各取另外一个键去形成六元环。

金刚石晶胞中一个碳原子周围为什么有12个六元环?

3、而两个红色键对应的碳上,除了红色键外,各有三个键,再加上各种取法,到底能形成多少个六元环呢?

将红色键上对应的两个碳原子标记为a、b,除红色键外,将这两个碳的其余三个键都显示出来,并且将三个键所连的碳原子的键也都显示出来。

金刚石晶胞中一个碳原子周围为什么有12个六元环?

你会发现,只能自动形成两个六元环。

4、红色碳原子的周围有4个键,任取两个键的可能性有6种:12、13、14、23、24、34。

金刚石晶胞中一个碳原子周围为什么有12个六元环?

每种会产生两种环,所以一共产生6×2=12种。

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