環己烷和苯同為6個碳原子為何結構不同？

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苯和環己烷同樣有六個碳原子的環狀結構，但是為何環己烷就只形成了C-Hσ鍵和C-C鍵，而苯就形成了離域π鍵的結構呢？

環己烷和苯都含有6個碳原子，但環己烷含12個氫原子，苯含6個氫原子，不飽和度都不一樣哇。

碳原子一般是1個2s軌道和3個2p軌道參與成鍵。

在環己烷中，C原子採用sp3雜化，一個C分別與2個C和2個H相連，沒有多餘的軌道，無法形成π鍵。

在苯環中，C原子採用sp2雜化，一個C分別與2個C和1個H相連，多出來的p軌道上有一個電子。這樣的話就有6個p軌道，6個電子，形成離域大π鍵。這種共軛效應（離域效應）會使體系的能量降低，比1,3,5-環己三烯（假如存在的話）低，所以苯環中的C-C鍵介於單鍵和雙鍵之間。

簡單來說，p軌道通常參與形成π鍵，環己烷中沒有多餘的p軌道，無法形成π鍵，只有C-Hσ鍵和C-C鍵。苯環中p軌道多多，再加上共軛效應，就很容易形成離域π鍵拉。

碳原子由原子核和六個電子組成。原子核在中心，而六個電子在核外邊，繞著核轉動。這六個電子可以粗略分為三組：1s，2s，3p，每組各兩個。這三組電子中，叫做1s的兩個電子離原子核最近，很難出去和其他電子小夥伴組成化學鍵，所以我們可以忽視它們。剩下的四個電子叫做成鍵電子，他們通過一種叫做sp雜化軌道的軌道成鍵，構成sigma鍵。

環己烷的化學式為C6H12，每個碳原子通過sp3雜化的方法連接著周圍兩個碳原子和兩個氫原子，四個電子全都被派上前線去成鍵了，沒有其他電子可以繼續成鍵了。

下圖是環己烷的結構（椅型構象），可以看到碳原子（黑色）成了四根鍵。

而在苯（C6H6）中，任意一個碳原子的三根化學鍵，分別與一個氫原子和兩個相鄰的碳原子相鄰，形成一個平面。而剩下的一根化學鍵，也就是孤電子，則只能徘徊於這個平面上下的空間，由於電子移動速度非常快，它所形成的區域稱作電子云。當六個碳原子成環時，會發現六個碳原子的電子云有一部分重疊。這就是離域大π鍵的本質。大π鍵作為一個整體，將碳原子牢牢抓住。因此，環己烷中六個碳原子不共面，而苯中六個碳原子共面（否則鍵將斷裂，使體系能量升高，不穩定）。這也是苯這種物質的特殊性所在。

離域大π鍵大概是這個樣子的

這也是為什麼苯的寫法變成了這樣正六邊形套一個圓。
參考資料：
苯 ——維基百科
苯——向凱庫勒致敬

因為氫的個數不同，所以為了穩定，結構也不同。。。。

所謂的鍵，本質上就是作用力。C-H鍵就是C原子、H原子、電子之間由於作用力保持了一個相對穩定的狀態，而能量會改變這種狀態。環己烷和苯是一堆原子電子在一起組成穩定態的形式。題主提到的環己烷和苯本身分子式就不同，環己烷需要脫氫才能與苯的分子式相同，所以需要能量來讓C-H鍵脫離，然後脫離的H結合形成H2會成鍵放能，這裡可能C-H斷裂的能量多，也可能H-H成鍵放出的能量多（只是舉例）所以按照這個看法，一堆原子，會在不同的能量下呈現不同的狀態，而這些狀態相對穩定，這也就是為什麼不會自動從能量高的狀態轉為能量低的狀態的原因。不過如果我們提供了合適的催化劑，就會打破穩定狀態，使其轉化。

環己烷為什麼比苯多一些H原子，而這些氫原子還沒有脫下來變成氫氣，大概就是這樣。
環己烷與笨本身分子式就不同，換個例子。

乙烯與聚乙烯。
C2H4 (CH2)n 這都是不同的原子不同的組合狀態而已。
試想我們將一堆C與H原子放在一個密閉箱中，這些原子一定會各種組合，放出能量。

H2 CH4 石墨金剛石各種千奇百怪的有機物都有可能出現。

C+CO2 高溫生成 2CO　也就是先拆了再重組。
要問為什麼一號O原子小姐與二號O原子小姐為什麼兩女共侍一個C先生，而還有好多C先生一個O小姐都木有呢，無非是先遇到了，然後3人都認同了2：1的這個關係，平日里遇到其他C先生，兩個O小姐也都沒有去私奔，不過有一天遇到了一個C先生，很有靠山（催化劑），於是一個O小姐就跟後來的C先生跑了，嗯也就變成了2CO，當然情況再糟糕一些就是就是C+ CO2 = CO2＋C。就是兩個都被人搶跑了。但是C先生的靠山是很傳統的人，他提倡一夫一妻，於是C只能搶走一個O第二個帶不走，所以還是C+CO2 = 2CO 。

化學反應從原子層面看，基本不可能百分百發生反應。比如C+CO2 = 2CO，反應過後，可能還有一堆單身的C、一堆有兩個O的C、一堆有一個O的C，但現在單身的C可能之前有兩個O，反應過後可能還會形成O2(les)

啦啦啦，我是來搞笑的，所擬匿了。

氫原子數目直接決定了這兩種有機物里碳的雜化方式不一樣苯的C上有孤對電子離域可以發生共軛效應形成大pi鍵使各個碳原子趨於共平面能量降低較穩定

而環己烷是sp3雜化沒有空軌道裡面含有孤對電子不能發生共軛由於雜化方式的不同也直接決定了它的結構不可能是共平面的而且環己烷的構象是多變的其中最穩定的是椅式構象因為在環己烷中c和c之間沒有共軛效應導致c原子之間是相互排斥的所以椅式c和c距離較遠能量低