Carbon có hóa trị IV trong các chất đang học
Trong các phân tử hữu cơ đang học, carbon có **hóa trị IV**. Một liên kết đơn được biểu diễn bằng một gạch, liên kết đôi bằng hai gạch. Khi kiểm tra quanh một C, liên kết đơn tính một đơn vị, liên kết đôi tính hai đơn vị; tổng bằng bốn.
Trong ethane, mỗi C liên kết đơn với ba H và một C: 3 + 1 = 4. Trong ethylene, mỗi C có hai liên kết đơn với H và một liên kết đôi với C: 2 + 2 = 4. Không được thêm H vào ethylene như khi chỉ có liên kết đơn C–C.
Các nguyên tử C có thể nối nhau thành **mạch hở không nhánh, mạch hở có nhánh hoặc mạch vòng**. Phân loại mạch dựa vào cách nối các C, không dựa vào việc dòng công thức được viết thẳng hay uốn cong trên trang.
Đọc một công thức có nhánh
CH₃–CH(CH₃)–CH₃ có một nhóm CH₃ gắn thêm vào C ở giữa. Đó là mạch hở có nhánh. C ở giữa liên kết đơn với ba C và một H, vẫn đủ hóa trị IV.
Có 4 C; số H là 3 + 1 + 3 + 3 = 10, nên công thức phân tử là C₄H₁₀. Dấu ngoặc ở đây chỉ nhóm gắn nhánh, không làm tăng số nguyên tử của nhóm theo một hệ số nào.
Bài luyện
Trong CH₂=CH₂, mỗi nguyên tử C đủ hóa trị IV vì có những liên kết nào?
Cách này chỉ tính được tổng ba đơn vị liên kết.
Đây không phải cấu tạo của ethylene.
Cách này chỉ tính được tổng ba đơn vị liên kết.
Đúng: 2 × 1 + 2 = 4.
Lời giải
Mỗi C trong CH₂=CH₂ liên kết đơn với hai H, đồng thời liên kết đôi với C còn lại. Tổng số đơn vị liên kết là 1 + 1 + 2 = 4. Chọn D.
Bài luyện
Công thức CH₃–CH(CH₃)–CH₃ có công thức phân tử và dạng mạch carbon nào?
Đã bỏ nhóm CH₃ trong ngoặc.
Không có nối vòng; số H cũng không đúng.
Đúng: bốn C, mười H, có nhóm CH₃ gắn nhánh.
Công thức không có liên kết khép vòng.
Lời giải
Nhóm CH₃ trong ngoặc gắn vào C giữa. Có 4 C và 3 + 1 + 3 + 3 = 10 H; mạch không khép vòng và có nhánh. Chọn C.