Расширенный ответ:
Дано вещество: CH₂=CH-CH=CH₂.
а) Определите вид гибридизации каждого атома углерода:
Углерод в двойной связи (CH₂=) имеет sp²-гибридизацию. Это связано с тем, что у него три области электронной плотности (две σ-связи и одна π-связь).
Углерод в центральной части (=CH-) также имеет sp²-гибридизацию, так как он образует двойную связь, которая состоит из одной σ-связи и одной π-связи.
Аналогично, оба углерода в конце молекулы (как CH₂= и =CH₂) имеют sp²-гибридизацию, так как оба участвуют в двойных связях.
Таким образом, все углероды в данном соединении имеют sp²-гибридизацию.
б) Укажите класс:
Данное соединение относится к классу диенов (диеновые углеводороды), так как содержит две двойные связи.
Более конкретно, это сопряжённый диен, так как двойные связи разделены одной одинарной связью (CH₂=CH-CH=CH₂).
в) Дайте название:
Название соединения – бутадиен-1,3.
Это название отражает:
- "бута-" – углеродный скелет содержит 4 атома углерода;
- "-диен" – наличие двух двойных связей;
- "1,3" – положение двойных связей в цепи (находятся между атомами углерода 1 и 2, а также 3 и 4).
Международное название (по IUPAC): бута-1,3-диен.
г) Постройте и назовите гомолог и изомер:
Построение гомолога:
Гомолог получается при добавлении одной метиленовой группы (-CH₂-) к углеродной цепи. Например:
CH₂=CH-CH=CH-CH₃ – это пентадиен-1,3 (или бута-1,3-диен, удлинённый на одну метиленовую группу).
Построение изомера:
Изомером данного соединения может быть соединение с изменённым положением одной из двойных связей. Например:
CH₂=C(CH₃)-CH=CH₂.
Это соединение называется 2-метилбутадиен-1,3 (также известно как изопрен).
Вид изомерии:
Предложенный изомер относится к изомерии углеродного скелета (или структурной изомерии), так как изменена структура углеродной цепи.
Таким образом, для данного вещества CH₂=CH-CH=CH₂:
- Все углероды имеют sp²-гибридизацию.
- Это сопряжённый диен (класс – диеновые углеводороды).
- Название вещества – бутадиен-1,3.
- Гомолог – пентадиен-1,3.
- Изомер – 2-метилбутадиен-1,3, относящийся к изомерии углеродного скелета.