1c. Etheen, vlakke, trigonale structuur

Zoals net gezien is de tetraeder, zoals die zich voordoet bij bijvoorbeeld methaan, een driedimensionaale structuur. Er zijn ook moleculen die in één vlak liggen. Hier volgen enkele voorbeelden. In deze pagina komen weer molecuul-modellen voor zoals je ze kent, die je dus kan ronddraaien, en een aantal afbeeldingen ter illustratie.

Etheen

In het model zie je dat alle atomen in één vlak liggen. Dit komt door de dubbele binding tussen de twee koolstofatomen.
Door de dubbele binding kunnen de twee CH2-groepen niet ten opzichte van elkaar draaien. Trek je in het model niks aan van het feit dat je de dubbele binding nooit van de zijkant kunt bekijken, dit kan technisch niet anders. Ongeacht de hoek waaronder je het model draait zie je altijd de dubbele binding. Probeer het molecuul zo te draaien dat je kunt zien dat alle atomen in één vlak liggen.

Elektronenwolk

Op de as tussen de twee koolstofatomen ligt één binding, dat noemen we de sigma-binding. Dit is hetzelfde soort binding als we in alkanen zien.
De twee andere elektronen zitten in een pi-binding: twee elektronenwolken boven en onder het vlak (zie de afbeelding). Voor ALLE dubbele bindingen geldt dat één binding, de sigma-binding, zich op de C-C as bevindt, terwijl de overige elektronen zich in een wolk buiten deze as bevinden.

Draaien om C=C binding

Als we de CH2-groepen draaien ten opzichte van elkaar, om de C-C-as, verandert er niets voor de sigma-binding op de C-C-as.
Maar de rode 'wolk', die buiten de as ligt, wordt uit elkaar getrokken. Het 'oprekken' (en uiteindelijk breken) van deze binding kost veel energie, en dit verklaart de starheid van een dubbele binding.
We komen hier nog op terug.

De drie sigma-bindingen rond de koolstof (twee naar H, één naar C) liggen alledrie in één vlak, en maken onderlinge hoeken van ongeveer 120°. Dit noemen we een trigonale omringing.




Nogmaals plat vlak

In de onderstaande afbeeldingen kun je nog eens duidelijk zien dat alle atomen van etheen in een plat vlak liggen;
In het eerste plaatje zie een etheen-molekuul zoals je het kent.
In het tweede plaatje is het molekuul half ondergedompeld in een doorzichtige vloeistof, zodat je de onderste helften van de atomen en de bindingen nog net kan zien.
In het laatste plaatje is een ondoorzichtig vlak aangebracht door alle atomen, je ziet nu goed dat ze in een vlak liggen.



1,3-Butadieen

Een tweede voorbeeld van een plat molecuul is 1,3-butadieen. Ook hier weer een model en een bijbehorende afbeelding. Probeer ook hier het model zo te draaien dat je kunt zien dat alle atomen zich in één vlak bevinden. Er zijn natuurlijk ook nog combinaties mogelijk van trigonale en tetraedrische fragmenten. Neem bijvoorbeeld propeen, helemaal rechts, waarin twee C-atomen (met de dubbele binding) een trigonale omringing hebben, en het derde C-atoom een tetraedrische.


We vervolgen met lineaire moleculen.