Какая гибридизации атомов углерода в молекуле бутина-1?

В молекуле бутина-1 каждый атом углерода имеет сп3 гибридизацию. Гибридизация sp3 означает, что каждый атом углерода объединяет 4 электронных пары, образуя четыре одинаковые гибридизированные орбитали, которые образуют углы 109.5 градусов друг с другом. Таким образом, в молекуле бутина-1 оба атома углерода имеют такую же гибридизацию sp3, обеспечивая стабильную структуру молекулы.

Бутин-1 — это алкин с химической формулой C₄H₆. В его структуре присутствует тройная связь между первым и вторым атомами углерода. Чтобы определить гибридизацию атомов углерода в молекуле бутина-1, нужно рассмотреть каждый атом углерода в отдельности:

1. Первый атом углерода (С1): Этот атом углерода связан с одним атомом водорода и находится в тройной связи с вторым атомом углерода. Тройная связь состоит из одной сигма (σ) связи и двух пи (π) связей. Для образования тройной связи углерод использует sp-гибридизацию. Это значит, что один s-орбиталь и один p-орбиталь смешиваются, образуя две эквивалентные sp-гибридные орбитали. Таким образом, на первом углероде гибридизация sp.

2. Второй атом углерода (С2): Он также участвует в тройной связи с первым атомом углерода и имеет sp-гибридизацию по аналогии с первым углеродом. Этот атом также связан с третьим углеродом через одинарную связь, но это не изменяет его гибридизацию.

3. Третий атом углерода (С3): Этот углерод участвует в одной сигма связи с вторым углеродом и в двух сигма связях с двумя атомами водорода. Здесь используется sp²-гибридизация, поскольку атом углерода образует три сигма связи (одна с С2 и две с водородами) и имеет одну свободную p-орбиталь, которая не участвует в гибридизации.

4. Четвёртый атом углерода (С4): Этот атом углерода связан с третьим атомом углерода и тремя атомами водорода через сигма связи. Для этого атома характерна sp³-гибридизация, поскольку он образует четыре сигма связи.

Подытожим: в молекуле бутина-1 первый и второй атомы углерода имеют sp-гибридизацию, третий атом углерода имеет sp²-гибридизацию, а четвёртый атом углерода имеет sp³-гибридизацию.

Атомы углерода в молекуле бутина-1 имеют гибридизацию sp.