Công thức Lewis của C₂H₄

Bài viết hướng dẫn cách viết Công thức Lewis của C₂H₄ theo chương trình sách mới Kết nối tri thức, Cánh diều, Chân trời sáng tạo giúp học sinh dễ dàng nắm vững cách viết Công thức Lewis của C₂H₄.

Ethylene (C₂H₄) là một chất hữu cơ quan trọng và thường xuyên gặp trong các bài tập hóa học. Bài viết dưới đây sẽ giúp em viết công thức electron, công thức Lewis và công thức cấu tạo của C₂H₄ một cách nhanh và chính xác nhất.

1. Công thức electron của C₂H₄

- Sự tạo thành phân tử C₂H₄:

Nguyên tử H có 1 electron hóa trị, cần thêm 1 electron nữa để đạt octet.

Nguyên tử C có 4 electron hóa trị, cần 4 electron để đạt octet.

Mỗi nguyên tử C góp chung với một nguyên tử H 1 electron để tạo thành 1 cặp electron dùng chung giữa C và H. Như vậy có 4 cặp electron dùng chung giữa C và H. Hai nguyên tử C sử dụng 2 electron góp chung với nhau để tạo thành 2 cặp electron dùng chung. Các nguyên tử C và H đều đã đạt octet.

- Công thức electron của C₂H₄ là:

- Nhận xét:

+ Phân tử C₂H₄ có 6 cặp electron chung, trong đó có 2 cặp electron giữa hai nguyên tử C và 4 cặp electron chung giữa nguyên tử C và các nguyên tử H.

+ Phân tử C₂H₄ không có electron tự do.

2. Công thức Lewis của C₂H₄

a) Cách 1: Viết công thức Lewis dựa vào công thức electron

Từ công thức electron, thay 1 cặp electron dùng chung bằng 1 gạch nối “–” giữa hai nguyên tử ta được công thức Lewis

Từ công thức electron của C₂H₄, thay mỗi cặp electron bằng một gạch nối. Ta được công thức Lewis của C₂H₄ là:

b) Cách 2: Viết công thức Lewis dựa theo các bước sau:

Bước 1: Tính tổng số electron hóa trị trong phân tử

C có 4 electron hóa trị, H có 1 electron hóa trị. Phân tử C₂H₄ có 2 nguyên tử C và 4 nguyên tử H.

Vậy tổng số electron hóa trị = 4.2 + 1.4 = 12 electron.

Bước 2. Vẽ khung phân tử tạo bởi liên kết đơn giữa các nguyên tử

Trong phân tử C₂H₄, C là nguyên tử trung tâm, H được xếp xung quanh như sau:

Bước 3. Tính số electron hóa trị chưa tham gia liên kết bằng cách lấy tổng số electron trừ số electron tham gia tạo liên kết.

Số electron hóa trị chưa tham gia liên kết trong sơ đồ là:

12 – 2.5 = 2 electron

Hoàn thiện octet cho các nguyên tử có độ âm điện lớn hơn trong sơ đồ.

Sử dụng 2 electron này để tạo octet cho một nguyên tử C trước

Nếu electron hóa trị còn dư, đặt số electron hóa trị dư trên nguyên tử trung tâm. Kiểm tra nguyên tử trung tâm đã đạt quy tắc octet chưa.

Nếu số electron hóa trị không còn dư mà nguyên tử trung tâm chưa đạt quy tắc octet, chuyển sang Bước 4.

Bước 4. Chuyển cặp electron chưa liên kết trên nguyên tử xung quanh thành electron liên kết sao cho nguyên tử trung tâm thỏa mãn quy tắc octet.

Đã sử dụng hết 2 electron để tạo octet cho C. Tuy nhiên C còn lại chưa đủ octet nên ta chuyển 1 cặp electron của nguyên tử Cvừa được tạo octet tạo thành cặp electron dùng chung giữa hai nguyên tử C. Nguyên tử H đã đủ octet. Vậy công thức Lewis của C₂H₄ là

Nhận xét:

+ ∆χ(C – H) = |2,55 – 2,2| = 0,35 < 0,4 ⇒ liên kết C – H trong phân tử C₂H₄ thuộc loại liên kết cộng hóa trị không phân cực.

3. Công thức cấu tạo của C₂H₄

Từ công thức Lewis, ta loại bỏ đi các electron tự do (electron không tham gia liên kết) thu được công thức cấu tạo.

- Công thức cấu tạo của C₂H₄ là:

- Nhận xét:

+ Công thức cấu tạo của C₂H₄ trùng với công thức Lewis vì phân tử C₂H₄ không còn electron tự do.

+ Phân tử C₂H₄ có 4 liên kết đơn C – H và một liên kết đôi C = C (trong liên kết đôi có một liên kết σ và một liên kết π).

4. Ví dụ minh họa

Câu 1. Số cặp electron dùng chung giữa hai nguyên tử carbon trong phân tử C₂H₄ là

A. 1

B. 2

C. 3

D. 4

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

Công thức electron của C₂H₄ là

Từ công thức electron ta thấy số cặp electron dùng chung giữa hai nguyên tử carbon trong phân tử C₂H₄ là 2.

Câu 2. Cho biết hóa trị của một nguyên tố trong phân tử bằng tổng số liên kết σ và π mà nguyên tử nguyên tố đó tạo thành khi liên kết với các nguyên tử xung quanh. Hóa trị của C trong C₂H₄ là

A. 1.

B. 2.

C. 3.

D. 4.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Công thức cấu tạo của C₂H₄ là:

Hóa trị của C trong C₂H₄ là 4.

Xem thêm cách viết công thức Lewis của một số chất hay, chi tiết khác:

• Công thức Lewis của CS₂

• Công thức Lewis của HOCl

• Công thức Lewis của HCN

• Công thức Lewis của PH₃

• Công thức Lewis của CF₄

---