Paras vastaus
Tähän mennessä annetut vastaukset eivät ole vääriä, mutta ne eivät täysin selitä, miksi eteeni (C2H4 ) on tasainen. Kuten on todettu oikein, molemmat eteenissä olevat hiilet ovat sp2-hybridisoituneita. Tämä tarkoittaa, että molekyyligeometria kunkin hiilen ympärillä on trigonaalista tasaista. Mutta miksi nämä kaksi lentokonetta ovat samassa tasossa? Toisin sanoen, miksi tasot eivät ole kohtisuorassa toisiinsa nähden, kuten tämä?
Tämä järjestely maksimoisi etäisyyden ja minimoida hiili-vety-sidosten elektronien välinen karkotus. Joten miksi sitä ei tapahdu?
Vastaus liittyy hiilen kaksoissidokseen. Kun atomi hybridisoituu, kuten eteenissä olevat hiilet, se tarkoittaa, että yksi p-orbitaali jätetään hybridisoitumattomaksi jokaisen hiilen kohdalle. Jokainen hiili-vety-sidos on sigmasidos, sidos, joka muodostuu kiertoradojen päällekkäisistä päällekkäisyyksistä (tässä tapauksessa s-orbitaali vedystä ja sp2-hybridi-orbitaali hiilestä). Hiili-hiili-kaksoissidoksen ensimmäinen sidos on myös sigmasidos, joka muodostuu kahden sp2-hybridiorbitaalin päällekkäisistä päällekkäisyyksistä, yhden kummastakin hiilestä.
Toinen sidos hiili- hiilikaksoissidos on pi-sidos, sidos, joka muodostuu kiertoradojen päällekkäisestä päällekkäisyydestä. Tässä tapauksessa sivuttain päällekkäisyys tapahtuu yhden hiilen hybridisoitumattoman p-orbitaalin ja toisen hiilen hybridisoimattoman p-orbitaalin välillä.
Jokaisella p-orbitaalilla on kaksi lohkoa. Jos eteenimolekyyli on näytön tasossa, niin kunkin hiilen p-kiertoradalla on yksi lohko, joka ulkonee näytön edessä kohtisuorassa sitä, ja toinen lohko, joka ulkonee näytön takana, myös kohtisuorassa siihen. Näiden p-orbitaalien päällekkäin tarkoittaa, että pi-sidoksella on elektronitiheys sekä näytön edessä että takana. Toisin kuin yksittäinen sidos, kaksoissidos ei voi pyöriä; pi-sidos lukitsee kaksi hiiltä paikoilleen.
Siksi koko eteenimolekyyli on tasomainen.
Vastaa
C2H4
Kun piirrät rakennetta VBT: n mukaan, huomaat, että molemmat hiilet ovat sp2 hybridisoituneet, joten ensin hiili ja 2 H-atomia muodostavat kolmiomaisen geometrian.
Ja toisella hiilellä on kaksoissidos ensimmäisen, niin lineaarisen ja 2 H-hiilen kanssa. siihen liitetyt ovat myös tasossa.
Siksi C2H4 on tasainen.
C2H6
C2H6 on hybridisoitunut sp3, joten muodosta tetraedrinen geometria, jossa on kaikki H vetyä taso siten ei tasainen.