Xác định trạng thái lai hóa của các nguyên tử cacbon trong các phân tử sau (từ trái sang phải): C2H6, C2H4, C2H2, C6H6, CCl4.
Đáp án đúng: A
Để xác định trạng thái lai hóa của các nguyên tử cacbon, ta cần xem xét số lượng liên kết sigma (σ) và số cặp electron tự do xung quanh nguyên tử cacbon đó:
- sp3: 4 liên kết σ, 0 cặp electron tự do
- sp2: 3 liên kết σ, 0 cặp electron tự do
- sp: 2 liên kết σ, 0 cặp electron tự do
Xét từng phân tử:
- C2H6: Mỗi nguyên tử cacbon liên kết với 3 nguyên tử hiđro và 1 nguyên tử cacbon khác bằng liên kết đơn. Vậy mỗi C có 4 liên kết σ => sp3.
- C2H4: Mỗi nguyên tử cacbon liên kết với 2 nguyên tử hiđro và 1 nguyên tử cacbon khác (liên kết đôi, gồm 1 σ và 1 π). Vậy mỗi C có 3 liên kết σ => sp2.
- C2H2: Mỗi nguyên tử cacbon liên kết với 1 nguyên tử hiđro và 1 nguyên tử cacbon khác (liên kết ba, gồm 1 σ và 2 π). Vậy mỗi C có 2 liên kết σ => sp.
- C6H6 (benzen): Mỗi nguyên tử cacbon liên kết với 1 nguyên tử hiđro và 2 nguyên tử cacbon khác (trong đó có một liên kết đôi được xem như phân bố đều do hiện tượng cộng hưởng). Do đó, mỗi C có 3 liên kết σ => sp2.
- CCl4: Nguyên tử cacbon liên kết với 4 nguyên tử clo bằng liên kết đơn. Vậy C có 4 liên kết σ => sp3.
Vậy, dãy lai hóa của các nguyên tử cacbon là: sp3, sp2, sp, sp2, sp3.
