C2H2 là liên kết gì? Sự hình thành liên kết hóa học trong phân tử C2H2

Đáp án chính xác nhất cho câu hỏi "C₂H₂ là liên kết gì?" cùng với những kiến thức mở rộng là tài liệu đắt giá dành cho các thầy cô giáo và bạn em học sinh tham khảo.

1. C₂H₂ là liên kết gì?

- C₂H₂ là một hidrocacbon cũng là một ankin đơn giản nhất. Công thức cấu tạo của C₂H₂ là: H–C≡C–H hay viết gọn là HC≡CH.

- C₂H₂ có một liên kết ba giữa hai nguyên tử cacbon và liên kết đơn giữa hidro và cacbon. Trong liên kết ba này có 2 liên kết kém bền (liên kết π), dễ bị đứt lần lượt trong các phản ứng hóa học hữu cơ.

- Trong phân tử C₂H₂  có C lai hóa sp³ là lai hóa thẳng nên phân tử không phân cực.

2. Sự hình thành liên kết hóa học trong phân tử C₂H₂

Công thức Lewis của C2H2 là: H–C≡C–H

Cấu hình electron của nguyên tử C là: 1s²2s²2p²

1 AO 2s tổ hợp với 1 AO 2p, tạo 2 AO lai hóa sp

Mỗi nguyên tử C ở trạng thái lai hóa sp. Mỗi nguyên tử C dùng 1 AO lai hóa sp để xen phủ với nhau tạo ra liên kết σC-C. Mỗi nguyên tử C dùng AO lai hóa sp còn lại để xen phủ với AO 1s của một nguyên tử H tạo ra liên kết σC-H. Mỗi nguyên tử C còn lại 2 AO 2p song song từng đôi một. Chúng xen phủ bên với nhau tạo ra 2 liên kết πC-C. Như vậy trong phân tử C2H2 có 3 liên kết σ và 2 liên kết π.

3. Tính chất hóa học của C₂H₂

Etilen có những phản ứng hóa học đặc trưng như phản ứng cháy, phản ứng cộng, phản ứng trùng hợp và phản ứng hidrat hóa.

* Phản ứng cháy của axetilen

Axetilen cháy trong oxi tạo ra CO₂ và hơi nước, tương tự các hidrocacbon khác như metan, etilen.

2C₂H₂ + 5O₂ (t°) → 4CO₂ + 2H₂O

* Phản ứng cộng của axetilen

Axetilen tham gia phản ứng cộng với halogen, hidro halogenua (HCl, HBr,…), AgNO₃ trong môi trường NH₃…

- Phản ứng cộng với halogen:

HC≡CH + Br–Br → Br–CH=CH–Br

Br–CH=CH–Br + Br–Br → Br₂CH–CHBr₂

- Phản ứng cộng với hidro halogen:

HC≡CH + HBr → CH₂=CHBr

- Phản ứng cộng với AgNO₃ trong môi trường NH₃:

HC≡CH + AgNO₃ + NH₃ + H₂O → Ag–C≡C–Ag ↓ màu vàng + NH₄NO₃

* Phản ứng trùng hợp của axetilen

Các phân tử C₂H₂ có thể kết hợp với nhau trong phản ứng trùng hợp để tạo thành polime.

nHC≡CH (t°, xt, p) → (–HC=CH–)_n

* Phản ứng hidrat hóa của axetilen

Axetilen có phản ứng hidrat hóa để tạo thành sản phẩm cuối cùng là axit axetic theo sơ đồ sau:

HC≡CH + H₂O (H₂SO₄) → H–CH=CH–H → CH₃COOH