单键(σ键)比双键(σ键+π键)长的原因主要与化学键的电子云重叠程度有关。
1. 电子云重叠程度:在化学键中,原子之间的电子云重叠是形成键的原因。σ键是通过两个原子的轨道头对头重叠形成的,这种重叠程度较大,因此σ键比π键更强,键长也更短。
2. π键的形成:双键由一个σ键和一个π键组成。σ键形成后,剩余的p轨道可以侧向重叠,形成π键。由于π键的重叠不是头对头重叠,而是侧向重叠,重叠程度相对较小,因此π键比σ键弱,键长也更长。
3. 键能:键能是指打破一个化学键所需的能量。σ键的键能通常大于π键的键能,因为σ键的重叠程度更大,键更强。因此,双键中的π键比σ键更易断裂,导致双键比单键长。
综上所述,单键比双键长主要是因为双键中π键的重叠程度较小,键能较弱。