Давайте разберем каждое из предложенных веществ, чтобы определить состояние гибридизации атомов углерода в них. Гибридизация атомов углерода зависит от количества связей, которые они образуют, и от их геометрической конфигурации.
- CH₃-CH₂-CH₃ (пропан):
- Все три атома углерода в этом соединении образуют по четыре связи (три с водородами и одна с соседним углеродом).
- Это соответствует sp3-гибридизации, которая характерна для тетрахедрической структуры.
- CH₃-CH=CH-CH₃ (бутен):
- Первый и четвертый углероды (CH₃) сп3-гибридизированы, так как они имеют по три связи с водородами и одну связь с углеродом.
- Однако второй и третий углероды (CH=CH) сп2-гибридизированы, так как они образуют две связи с другими углеродами и одну с водородом.
- Таким образом, не все атомы углерода находятся в одном состоянии гибридизации.
- CH₃-CH₂-OH (этанол):
- Здесь первый углерод (CH₃) сп3-гибридизирован, так как он образует четыре связи.
- Второй углерод (CH₂) также сп3-гибридизирован, так как он образует две связи с водородами и одну с углеродом, а также одну с кислородом.
- Оба атома углерода находятся в состоянии sp3-гибридизации.
- HC≡C-C≡CH (1,3-бутандиен):
- Оба углерода, которые участвуют в тройной связи (HC≡C), сп-гибридизированы, так как они образуют одну связь с другим углеродом и две связи с водородом.
- Следовательно, оба атома углерода в тройной связи имеют одинаковую sp-гибридизацию.
- CH₂=CH-CH₂-CH=CH₂ (пентен):
- Здесь атомы углерода в двойных связях (CH=CH) сп2-гибридизированы, так как они образуют две связи с другими углеродами и одну с водородом.
- Атомы углерода в CH₂ также сп3-гибридизированы, так как они имеют две связи с водородами и одну с углеродом.
- Таким образом, не все атомы углерода находятся в одном состоянии гибридизации.
Теперь подводя итог, мы можем сказать, что правильные варианты, где все атомы углерода находятся в одном состоянии гибридизации, следующие:
- CH₃-CH₂-CH₃ - sp3
- CH₃-CH₂-OH - sp3
- HC≡C-C≡CH - sp
Итак, из перечисленных соединений только CH₃-CH₂-CH₃ и CH₃-CH₂-OH имеют все атомы углерода в состоянии sp3, а HC≡C-C≡CH - все атомы углерода в состоянии sp.