Số liên kết xích ma trong phân tử C4H10 là 13
Lớp 11Hóa học

Số liên kết xích ma (σ) trong phân tử C4H10 là bao nhiêu?

Trả lời nhanh

Đáp án B. 13. C4H10 là ankan (butan hoặc isobutan) nên mọi liên kết đều là liên kết đơn, tức liên kết xích ma (σ). Trong phân tử có 3 liên kết C–C và 10 liên kết C–H, nên tổng số liên kết σ là 3 + 10 = 13.

Đề bài

Số liên kết xích ma (σ) trong phân tử C4H10 là:

  • A. 12
  • B. 13
  • C. 14
  • D. 10

Cách đếm liên kết σ trong C4H10

Quy tắc cần nhớ: liên kết đơn là 1 liên kết σ; liên kết đôi gồm 1σ + 1π; liên kết ba gồm 1σ + 2π. Vì vậy chỉ cần viết công thức cấu tạo rồi đếm từng gạch nối.

Với butan CH3–CH2–CH2–CH3:

  • Liên kết C–C: nối 4 nguyên tử C thành mạch hở cần 3 liên kết → 3σ.
  • Liên kết C–H: có 10 nguyên tử H, mỗi H nối với C bằng đúng 1 liên kết → 10σ.
  • Tổng: 3 + 10 = 13σ, không có liên kết π.
Công thức cấu tạo butan C4H10 với 3 liên kết C–C và 10 liên kết C–H được tô màu khác nhau
Butan C4H10: 3 liên kết σ C–C (xanh) và 10 liên kết σ C–H (vàng), tổng 13 liên kết σ.

Công thức tính nhanh cho ankan

Ankan CnH2n+2 mạch hở có:

  • Số liên kết C–C = n − 1
  • Số liên kết C–H = 2n + 2
  • Tổng số liên kết σ = (n − 1) + (2n + 2) = 3n + 1

Thay n = 4: 3×4 + 1 = 13. Kết quả khớp với cách đếm trực tiếp.

Ankan C–C C–H Tổng σ
CH4 (n = 1) 0 4 4
C2H6 (n = 2) 1 6 7
C3H8 (n = 3) 2 8 10
C4H10 (n = 4) 3 10 13

Isobutan có cùng đáp án không?

Có. C4H10 có hai đồng phân là butan và isobutan (2-metylpropan). Isobutan có mạch phân nhánh nhưng vẫn là 4 nguyên tử C nối với nhau bằng 3 liên kết C–C (một C trung tâm nối với 3 C còn lại), cộng 10 liên kết C–H. Số liên kết σ vẫn là 13. Số liên kết σ chỉ phụ thuộc công thức phân tử của ankan, không phụ thuộc cách sắp xếp mạch.

Loại trừ các phương án sai

  • A. 12: thường do nhầm với C4H8 dạng vòng (xiclobutan: 4 C–C + 8 C–H = 12). C4H10 là mạch hở nên chỉ có 3 liên kết C–C.
  • C. 14: học sinh cộng thừa, lấy 4 liên kết C–C (như đếm cả vòng) rồi cộng 10 liên kết C–H.
  • D. 10: mới chỉ đếm liên kết C–H, quên các liên kết C–C. Đây là lỗi hay gặp nhất.

Lỗi sai thường gặp và mẹo nhớ

  • Quên rằng liên kết C–H cũng là liên kết σ. Liên kết σ không chỉ nằm giữa các nguyên tử C.
  • Nhầm số liên kết C–C với số nguyên tử C. Mạch hở n nguyên tử C luôn có n − 1 liên kết C–C.
  • Mẹo: ankan chỉ có liên kết đơn, nên số liên kết σ = tổng số liên kết = 3n + 1. Một cách kiểm tra khác: tổng số liên kết σ bằng số nguyên tử trừ 1 cho hợp chất mạch hở không vòng. C4H10 có 14 nguyên tử, 14 − 1 = 13.

Bài luyện tập

  1. Tính số liên kết σ trong phân tử pentan C5H12.
    Đáp án: 3×5 + 1 = 16 (4 liên kết C–C và 12 liên kết C–H).
  2. Phân tử but-1-en CH2=CH–CH2–CH3 có bao nhiêu liên kết σ và bao nhiêu liên kết π?
    Đáp án: C4H8 mạch hở có 12 nguyên tử nên 11 liên kết σ (3 C–C + 8 C–H) và 1 liên kết π.
  3. Phân tử propin CH≡C–CH3 có bao nhiêu liên kết σ?
    Đáp án: C–C: 2 liên kết σ (kể cả σ trong liên kết ba), C–H: 4 liên kết → 6σ và 2π.

Câu hỏi thường gặp

Liên kết xích ma (σ) là gì?

Liên kết σ là liên kết cộng hoá trị được tạo bởi sự xen phủ trục của hai obitan, nằm trên trục nối hai hạt nhân. Mọi liên kết đơn đều là liên kết σ; liên kết đôi, ba chứa thêm 1 hoặc 2 liên kết π.

Công thức tính nhanh số liên kết σ của ankan là gì?

Ankan CnH2n+2 mạch hở có (n − 1) liên kết C–C và (2n + 2) liên kết C–H, nên tổng số liên kết σ là 3n + 1. Với C4H10 (n = 4) ta có 13.

C4H10 có liên kết π không?

Không. C4H10 là hiđrocacbon no, mạch hở, chỉ gồm liên kết đơn nên tất cả 13 liên kết đều là liên kết σ.

Butan và isobutan có số liên kết σ khác nhau không?

Không. Cả hai đều có công thức phân tử C4H10 với 3 liên kết C–C và 10 liên kết C–H, tức đều có 13 liên kết σ.

Bài học liên quan