최상의 답변
지금까지 제공된 답변은 정확하지 않지만 왜 에텐 (C2H4 )는 평면입니다. 올바르게 언급했듯이 에텐의 두 탄소는 모두 sp2 하이브리드 화됩니다. 즉, 각 탄소 주변의 분자 기하학은 삼각 평면입니다. 그런데이 두 비행기가 같은 비행기에있는 이유는 무엇입니까? 즉, 평면이 서로 수직이 아닌 이유는 무엇입니까?
이 배열은 거리를 최대화합니다. 탄소-수소 결합에서 전자 사이의 반발을 최소화합니다. 그렇다면 왜 그런 일이 발생하지 않습니까?
답은 탄소 사이의 이중 결합과 관련이 있습니다. 에텐의 탄소처럼 원자가 sp2 혼성화되면, 이는 하나의 p 궤도가 각 탄소에서 혼성화되지 않은 상태로 남아 있음을 의미합니다. 각 탄소-수소 결합은 시그마 결합으로, 궤도의 종단 간 중첩에 의해 형성되는 결합입니다 (이 경우 수소의 s 궤도, 탄소의 sp2 하이브리드 궤도). 탄소-탄소 이중 결합의 첫 번째 결합은 또한 시그마 결합으로, 각 탄소에서 하나씩, 두 개의 sp2 하이브리드 궤도가 끝에서 끝으로 겹침에 의해 형성됩니다.
탄소의 두 번째 결합은 탄소 이중 결합은 파이 결합으로 궤도의 좌우 중첩으로 형성되는 결합입니다. 이 경우, 한 탄소의 하이브리드 화되지 않은 p 궤도와 다른 탄소의 하이브리드 화되지 않은 p 궤도 사이에 좌우 겹침이 있습니다.
각 p 궤도에는 두 개의 로브가 있습니다. 에텐 분자가 스크린의 평면에있는 경우 각 탄소의 p 궤도는 스크린 앞에 수직으로 돌출하는 하나의 로브와 스크린 뒤에 수직으로 돌출하는 두 번째 로브를 갖습니다. 이러한 p 오비탈의 측면이 겹치는 것은 파이 결합이 화면 앞뒤 모두에 전자 밀도를 가지고 있음을 의미합니다. 단일 결합과 달리 이중 결합은 회전 할 수 없습니다. 파이 결합은 두 개의 탄소를 제자리에 고정시킵니다.
이것이 전체 에텐 분자가 평면 인 이유입니다.
답변
C2H4
VBT에 따라 구조를 그리면 두 탄소가 모두 sp2 혼성화되어 첫 번째 탄소와 2 개의 H 원자가 삼각형 기하학을 형성한다는 것을 알게 될 것입니다.
그리고 또 다른 탄소는 첫 번째 탄소와 2 개의 H와 이중 결합을 가지고 있습니다. 그것과 연결 되어도 평면에 있습니다.
따라서 C2H4는 평면입니다.
C2H6
C2H6는 sp3 혼성화되어 모든 H 수소를 갖는 사면체 기하학을 형성합니다. 따라서 평면이 아닙니다.