Toptailieu.vn biên soạn và giới thiệu Công thức cấu tạo của C2H2 chương trình mới của ba bộ sách Kết nối tri thức, Cánh diều, Chân trời sáng tạo giúp học sinh dễ dàng nắm vững Công thức cấu tạo của C2H2 gặp từ đó học tốt môn Hóa học.

Công thức cấu tạo của C2H2 chương trình mới

1. Công thức cấu tạo của C₂H₂

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 C₂H₂ là:

- Nhận xét:

+ Công thức cấu tạo của C₂H₂ trùng với công thức Lewis vì phân tử C₂H₂ không còn electron tự do.

+ Phân tử C₂H₂ có hai liên kết đơn C – H và một liên kết ba C ≡ C (trong liên kết ba có một liên kết σ và hai liên kết π).

2. Công thức Lewis của C₂H₂

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 C₂H₂, thay mỗi cặp electron bằng một gạch nối. Ta được công thức Lewis của C₂H₂ 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. Trong phân tử C₂H₂, có 2 nguyên tử C và 2 nguyên tử H

Vậy tổng số electron hóa trị = 4.2 + 1.2 = 10 electron.

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

Trong phân tử C₂H₂, hai nguyên tử C là nguyên tử trung tâm, các nguyên tử H được xếp xung quanh như sau:

(2)

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:

10 – 2.3 = 4 electron.

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

Sử dụng 4 electron này để tạo octet cho một 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 4 electron để tạo octet cho một C. Tuy nhiên C còn lại chưa đủ octet nên ta chuyển 2 cặp electron của nguyên tử C vừa được tạo octet tạo thành cặp electron dùng chung giữa hai nguyên tử C. Các nguyên tử H đã được octet.

Vậy công thức Lewis của C₂H₂ là

Nhận xét:

+ ∆χ(C – H) = |2,55 – 2,2| = 0,35 < 0,4 ⇒ liên kết C – H trong phân tử C₂H₂ thuộc loại liên kết cộng hóa trị không phân cực.

+ Phân tử C₂H₂ có cấu trúc thẳng

3. Công thức electron của C₂H₂

- Sự hình thành phân tử C₂H₂:

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.

Trong phân tử C₂H₂, mỗi nguyên tử H góp chung 1 electron với nguyên tử C cạnh nó tạo thành 1 cặp electron dùng chung. Khi đó các nguyên tử H đã đạt octet. Hai nguyên tử C đều chưa đạt octet, mỗi nguyên tử C góp chung 3 electron hóa trị để tạo thành 3 cặp electron dùng chung giữa hai nguyên tử C.

Công thức electron của C₂H₂ là:

- Nhận xét:

+ Phân tử C₂H₂ có 5 cặp electron chung, trong đó có 2 cặp electron giữa nguyên tử C và H, 3 cặp electron dùng chung giữa hai nguyên tử C.

+ Phân tử C₂H₂ không có electron tự do.

4. Bài tập mở rộng về C₂H₂

Câu 1. Số liên kết σ trong phân tử C₂H₂ là:

A. 1

B. 2

C. 3

D. 4

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

Công thức cấu tạo của C₂H₂ là:

Phân tử C₂H₂ có hai liên kết đơn C – H (mỗi liên kết đơn là một liên kết σ) và một liên kết ba C ≡ C (trong liên kết ba có một liên kết σ và hai liên kết π).

Vậy trong phân tử C₂H₂ có tổng cộng 3 liên kết σ.

Câu 2. Những phát biểu sau về phân tử C₂H₂:

(a) Liên kết C – H là liên kết cộng hóa trị phân cực.

(b) Liên kết C – H là liên kết cộng hóa trị không phân cực.

(c) Mỗi nguyên tử C còn hai cặp electron hóa trị riêng.

(d) Phân tử C₂H₂ có 3 liên kết σ và 2 liên kết π.

(e) Các nguyên tử trong phân tử đều tuân theo quy tắc octet.

Số phát biểu đúng là

A. 1

B. 2

C. 3

D. 4

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

+ ∆χ(C – H) = |2,55 – 2,2| = 0,35 < 0,4 ⇒ liên kết C – H trong phân tử C₂H₂ thuộc loại liên kết cộng hóa trị không phân cực ⇒ (a) sai, (b) đúng.

+ Từ công thức Lewis của C₂H₂ ta thấy phân tử C₂H₂ không có cặp electron hóa trị riêng

⇒ (c) sai.

+ Phân tử C₂H₂ có hai liên kết đơn C – H (mỗi liên kết đơn là một liên kết σ) và một liên kết ba C ≡ C (trong liên kết ba có một liên kết σ và hai liên kết π).

Vậy trong phân tử C₂H₂ có tổng cộng 3 liên kết σ và hai liên kết π ⇒ (d) đúng.

+ Các nguyên tử trong phân tử đều tuân theo quy tắc octet ⇒ (e) đúng.

Vậy có tất cả 3 phát biểu đúng.