C2H6,称为乙烷,饱和链烃或我们可以说是在烷烃的家庭。碳氢化合物是一种有机化合物,它只含有碳和氢。饱和烃是碳氢化合物,含有碳氢和碳碳单键。
饱和烃进一步分为烷烃(开链的碳原子)和环烷(闭链的碳原子)。乙烷也可以写成CH3-CH3。
乙烷是无色无味的气体在标准温度和压力。融化和乙烷沸点-182.8°C和-89°C,分别。乙烷的导火索是-135°C,因此,其蒸气容易点燃着火源。
乙烷的摩尔质量是30.07克/摩尔。乙烷是获得天然气和石油工业。也可以准备从乙烯、氯乙烷、醋酸钠在实验室。这里有一些乙烷的制备方法:
CH2 = CH2 + H2 - Pt / Pd / Ni - > CH3−甲基
甲基−CH2Cl + H2 -锌/ H + - >甲基−CH3 +盐酸
2 ch3cl + 2 na -干醚- >甲基−CH3 + 2氯化钠
2 CH3COONa + 2 h2o -电解- >甲基−CH3 + 2氢氧化钠co2 + H2 + 2
让我们讨论乙烷如路易斯结构的基本概念,极性,杂化碳原子的乙烷,其分子轨道(MO)图的角度来了解其化学成键分子轨道。
C2H6路易斯结构
路易斯结构是一个复合的二维表示,代表只有帷幔壳分子中电子的原子。
它是基于八隅体规则即每个原子倾向于完成其八隅体(8电子)通过获得或失去电子除了完成他们的电子对氢和氦。
让我们画一个路易斯结构的乙烷一步一步。
步骤1:确定分子中价电子的总数。
价电子的碳(1 s22s22p2)和氢(1 s1)是4和1,分别。在乙烷,我们有两个碳原子和6个氢原子,因此,价电子的总数(2 X 4) + (1 X 6) = 14。
步骤2:画路易斯结构:
一个碳原子有4个价电子,它更需要4电子完成八隅体。因此,4债券形式,一个与周边与三个碳原子和三个氢原子通过共享电子。
乙烷的路易斯结构是:
我们可以计算价电子的总数在乙烷的路易斯结构,等于14。
每个碳原子周围电子的总数是8电子,因此,它已经完成了它的八隅体。每一个氢原子被两个电子,导致电子对形成。
如果我们观察,我们可以看到,所有14帷幔电子已被用于键的形成。因此,没有在任何原子的孤对电子的乙烷。
现在,让我们朝着2 d到3 d形式的分子。乙烷、分子几何。
生成乙烷分子几何
一种化合物的分子几何是由帷幔壳层电子对斥力VSEPR理论。
根据这一理论,分子的几何形状和数量取决于成键电子与孤对电子。在乙烷,碳是一个中心原子和它没有孤对电子。
乙烷的几何和形状是相同的由于没有孤对电子。所以,乙烷的几何/形状可以预测从下表:
| 一般公式 | 债券的数量对 | 分子几何形状/ |
| 斧头 | 1 | 线性 |
| AX2 | 2 | 线性 |
| AX3 | 3 | 三角形的平面 |
| 大举裁员 | 4 | 四面体 |
| AX5 | 5 | 三方晶系的双锥体 |
| AX6 | 6 | 八面体 |
我们已经观察到,碳,中心原子形成4债券,与最近的一个碳原子和三个氢原子的路易斯结构。
碳的四个键对对应的四面体几何/形状每个碳原子而一个债券对每个氢原子对应线性几何形状。
因此,乙烷的三维结构是:
乙烷的四面体几何导致键角(H-C-H或H-C-H) 109.5°。碳碳和碳氢键的键长是153.52点和109.40点,分别。
在研究了路易斯结构和分子几何,我们朝着乙烷分子中碳原子的杂化。
C2H6杂交
杂交是两个或两个以上的原子轨道的混合相似的能量,导致杂化轨道的形成。
杂交的术语用于价电子成键理论(VBT)解释的形状,形成,在多原子分子定向性能的债券。
现在,我们将使用价电子成键理论来理解乙烷的杂交。
C的基态电子构型是1 s22s22p2,有两个未配对电子在p轨道和一对s轨道的电子价电子层。
然而,碳形式四个键,成对的电子不参与债券形成。
因此,2 s p轨道电子被兴奋和激发态电子碳原子是1 s22s12p3的配置。
这激发能获得碳和氢重叠的轨道。一个2 s轨道和3 2 p轨道组合几乎相似的能量,形成四个sp3杂化轨道相同的能量。
因此,两个碳原子的杂化乙烷与四面体几何sp3。
四sp3杂化轨道,他们三个将重叠轴向三个氢原子1 s轨道和一个将重叠的sp3杂化轨道轴向另一个碳原子。它会导致4σ键的形成与每个碳原子相关联。
乙烷的轨道图如下所示:
C2H6极性
C和氢的电负性是2.6和2.2鲍林,分别。
碳和氢原子之间的电负性差异是0.4,这是非常少,因此,乙烷碳氢键的极性的。它会导致乙烷分子的非极性的性质。
极性溶剂溶解极性分子和非极性溶剂溶解非极性分子。因此,乙烷更溶于甲苯,苯和非常少或微不足道的溶于水中。
生成乙烷分子轨道(MO)图
分子轨道理论,量子力学模型,用于画乙烷分子的分子轨道(MO)图。它是基于原子轨道的线性组合,导致形成的分子轨道。
乙烷的分子轨道图是:
分子轨道是由原子轨道的结合,必须有几乎相同的能量和对称的分子轴。
要理解乙烷的莫图,我们认为这是一个核双原子A2分子。
我们假定一个甲基和只考虑帷幔壳层电子的清晰度。价电子的总数在乙烷是14的,因此,每一个甲基组将有7电子。这七个电子可以分布在不同的原子轨道如σ,π,nσ。
两个原子轨道组合形成两个分子轨道,一个是键和其他非键。三个原子轨道组合形成三个分子轨道等等。
因此,分子轨道的形成可以理解如下:
- 每个CH3的σ原子轨道集团将导致两个分子轨道的形成,如σs和σs”。
- 的两个原子轨道π每个甲基组将导致πy等四个分子轨道的形成,πz,πy”πz”。
- 每个甲基组的原子轨道nσ将导致两个分子轨道的形成,如σx和σx′。
一旦形成分子轨道,电子在分子轨道发生的分布构造原理后,洪特定律的最大多样性,和泡利不相容原理。
因此,电子在分子轨道都是他们的提高能源如σsσs′πy =πzσxπy′=πz′σx′。
根据泡利不相容原理,一个原子轨道最多可以有两个电子自旋相反。
同样也适用于分子轨道。堕落分子轨道中电子的配对将只有当所有的堕落分子轨道是单独占领。
因此,乙烷分子的电子排布帷幔壳电子将:
(σs) 2(σs′) 2(πy2 =πz2)(σx) 2(πy′2 =πz′2)
结论
乙烷或C2H6饱和烃和烷烃的第二个成员的家庭。它是惰性气体在室温和常压下,因此,它被称为石蜡。然而,它展示了一些在一定条件下化学反应。化学反应的本质可以理解研究反应物分子的基本概念。
在这里,我们学会了画路易斯结构乙烷分子的八隅体规则,然后后,发现他们的分子几何,是碳原子的四面体。
之后,我们讨论了杂交和乙烷的极性。在最后,我们研究了乙烷的分子轨道图通过考虑甲基组为更好地理解一个原子。
简而言之,我们研究了粘结在乙烷的方方面面。
请随意问任何查询相关绑定乙烷分子的性质。谢谢你阅读这篇文章。
