Γιατί και τα 6 άτομα στο C2H4 είναι το ίδιο επίπεδο;
* υβριδοποίηση: Τα άτομα άνθρακα στο αιθυλένιο υποβάλλονται σε υβριδισμό SP2. Αυτό σημαίνει ότι ένα 2S ατομικό τροχιακό και δύο ατομικά τροχιακά 2p συνδυάζονται για να σχηματίσουν τρία υβριδικά τροχιακά SP2, τα οποία είναι διατεταγμένα σε τριγωνική επίπεδη γεωμετρία (γωνίες 120 °).
* δεσμούς Sigma: Τα υβριδικά τροχιακά SP2 κάθε ατόμου άνθρακα σχηματίζουν δεσμούς Sigma με ένα άτομο υδρογόνου και το άλλο άτομο άνθρακα. Αυτοί οι δεσμοί Sigma είναι ισχυροί και βρίσκονται στο ίδιο επίπεδο.
* δεσμός PI: Το υπόλοιπο unhybridized 2p τροχιακό σε κάθε άτομο άνθρακα επικαλύπτεται πλάγια για να σχηματίσει έναν δεσμό PI. Αυτός ο δεσμός PI είναι ασθενέστερος από τον δεσμό Sigma και βρίσκεται επίσης στο ίδιο επίπεδο.
Συνέπειες:
* επίπεδη γεωμετρία: Δεδομένου ότι όλοι οι δεσμοί Sigma και Pi σχηματίζονται μέσα στο ίδιο επίπεδο, τα έξι άτομα στο αιθυλένιο αναγκάζονται να βρίσκονται στο ίδιο επίπεδο.
* ακαμψία: Ο δεσμός PI αποτρέπει την περιστροφή γύρω από τον διπλό δεσμό άνθρακα-άνθρακα, καθιστώντας το μόριο άκαμπτο.
οπτική αναπαράσταση:
Φανταστείτε δύο τρίγωνα με τα άτομα άνθρακα στην κορυφή και τα άτομα υδρογόνου στη βάση. Αυτά τα τρίγωνα μοιράζονται μια κοινή πλευρά, η οποία αντιπροσωπεύει τον διπλό δεσμό άνθρακα-άνθρακα. Και τα δύο τρίγωνα βρίσκονται στο ίδιο επίπεδο λόγω του υβριδισμού SP2 και του σχηματισμού τόσο των δεσμών Sigma όσο και των PI.
Εν ολίγοις, ο υβριδισμός SP2 των ατόμων άνθρακα στο αιθυλένιο οδηγεί στον σχηματισμό ισχυρών δεσμών σίγμα και ενός ασθενέστερου δεσμού PI, τα οποία βρίσκονται στο ίδιο επίπεδο, αναγκάζοντας και τα έξι άτομα να καταλάβουν το ίδιο επίπεδο.
