乙烯C2H4是什么？它的分子结构是怎样的？

乙烯（Ethylene），化学式为C2H4，分子量为28.054，是由两个碳原子和四个氢原子组成的有机化合物。两个碳原子之间以碳碳双键连接。乙烯存在于植物的某些组织、器官中，是由蛋氨酸在供氧充足的条件下转化而成的。

分子结构

乙烯有4个氢原子的约束，碳原子之间以双键连接。所有6个原子组成的乙烯是共面。H-C-C角是121.3°；H-C-H角是117.4 °，接近120 °，为理想sp2混成轨域。这种分子也比较僵硬：旋转C=C键是一个高吸热过程，需要打破π键，而保留σ键之间的碳原子。VSEPR模型为平面矩形，立体结构也是平面矩形。双键是一个电子云密度较高的地区，因而大部分反应发生在这个位置。

乙烯分子里的C=C双键的键长是1.33×10 -10 m，乙烯分子里的2个碳原子和4个氢原子都处在同一个平面上。它们彼此之间的键角约为120°。乙烯双键的键能是615kJ/mol，实验测得乙烷C—C单键的键长是1.54×10 -10 m，键能348kJ/mol。这表明C=C双键的键能并不是C—C单键键能的两倍，而是比两倍略少。因此，只需要较少的能量，就能使双键里的一个键断裂。这是乙烯的性质活泼，容易发生加成反应等的原因。

在形成乙烯分子的过程中，每个碳原子以1个2s轨道和2个2p轨道杂化形成3个等同的sp2杂化轨道而成键。这3个sp2 杂化轨道在同一平面里，互成120°夹角。因此，在乙烯分子里形成5个σ键，其中4个是C—H键，1个是C—C键，两个碳原子剩下未参加杂化的2个平行的p轨道在侧面发生重叠，形成另一种化学键：π键，并和σ键所在的平面垂直。如：乙烯分子里的C=C双键是由一个σ键和一个π键形成的。这两种键的轨道重叠程度是不同的。π键是由p轨道从侧面重叠形成的，重叠程度比σ键从正面重叠要小，所以π键不如σ键牢固，比较容易断裂，断裂时需要的能量也较少。

分子结构数据

摩尔折射率：10.70

摩尔体积（cm3/mol）：58.1

等张比容（90.2K）：102.5

表面张力（dyne/cm）：9.6

极化率（10-24cm3）：4.24