Cách tính số liên kết xích ma và liên kết pi

Trong hóa học hữu cơ, ngoài việc biết các nguyên tử liên kết như thế nào, chúng ta cần hiểu rõ bản chất liên kết giữa các nguyên tử.
Liên kết giữa các nguyên tử không giống nhau: có loại bền vững, có loại dễ bị phá vỡ trong phản ứng.
Hai loại liên kết phổ biến là liên kết xích ma (σ) và liên kết pi (π).
Việc tính số liên kết σ và π trong phân tử không chỉ giúp các em nắm được cấu trúc phân tử, mà còn hiểu rõ cơ chế phản ứng xảy ra ở đâu, tại sao dễ hay khó xảy ra.

I. Khái niệm cơ bản liên kết xích ma và liên kết pi
1. Liên kết xích ma (σ):
Là liên kết đơn, được hình thành do sự gối đầu trục của hai AO (orbital nguyên tử).
Có trong mọi loại liên kết: liên kết đơn, đôi, ba đều có ít nhất 1 liên kết σ.
2. Liên kết pi (π):
Chỉ có trong liên kết đôi hoặc ba.
Được hình thành do sự chồng bên (song song) của AO p chưa lai hóa.
Liên kết π yếu hơn σ, dễ bị phá vỡ trong phản ứng cộng, phản ứng thế.
II. Cách tính số liên kết xích ma (σ) và liên kết pi (π)
Liên kết đơn (–): Số liên kết σ = 1; Số liên kết π = 0
Liên kết đôi (=): Số liên kết σ = 1; Số liên kết π = 1
Liên kết ba (≡): Số liên kết σ = 1; Số liên kết π = 2
Mỗi liên kết giữa 2 nguyên tử chỉ có 1 liên kết σ. Những liên kết còn lại (nếu có) là π.


III. Ví dụ
Ví dụ 1: Etan C₂H₆ (CH₃–CH₃)
Có 1 liên kết C–C → 1 σ
Có 6 liên kết C–H → 6 σ
Tổng số σ = 7, π = 0
Ví dụ 2: Eten C₂H₄ (CH₂=CH₂)
Liên kết C=C: gồm 1 σ + 1 π
Mỗi C có 2 H: 4 liên kết C–H → 4 σ
Tổng σ = 5, π = 1
Ví dụ 3: Etyn C₂H₂ (CH≡CH)
Liên kết C≡C: gồm 1 σ + 2 π
Mỗi C có 1 H: 2 liên kết C–H → 2 σ
Tổng σ = 3, π = 2
Ví dụ 4: Axit axetic CH₃–COOH
Cấu trúc thu gọn: CH₃–C(=O)–OH
CH₃: 3 C–H + 1 C–C → 4 σ
COOH:
C=O → 1 σ + 1 π
C–OH → 1 σ
O–H → 1 σ
Tổng σ = 4 (CH₃) + 3 (COOH) = 7, π = 1
Ví dụ 5: Benzen (C₆H₆)
Vòng benzen: 6 liên kết C–C (gồm 3 đơn, 3 đôi)
→ 6 σ, 3 π
6 liên kết C–H → 6 σ
Tổng σ = 6 + 6 = 12, π = 3
IV. Mẹo - cách tính nhanh số liên kết xích ma và liên kết pi .
Mỗi liên kết:

• Đơn → 1 σ
• Đôi → 1 σ + 1 π
• Ba → 1 σ + 2 π

Đếm số liên kết giữa các nguyên tử để tính tổng số σ và π.
Chú ý không đếm π trong liên kết C–H hay H–H vì chúng luôn là liên kết đơn → chỉ có σ.
V. Tổng kết
Hiểu và tính đúng số liên kết xích ma và liên kết pi giúp học sinh nắm vững cấu trúc phân tử, bản chất liên kết trong hóa hữu cơ. Điều này rất quan trọng khi học cơ chế phản ứng, đồng phân, và tính chất hóa học của các hợp chất.