Номер 81, страница 20 - гдз по химии 10-11 класс задачник Еремин, Дроздов

1.81. Чему равно примерное значение валентного угла $\angle \mathrm{CCH}$ в молекулах: а) этана; б) этена (этилена); в) этина (ацетилена).

Для определения валентного угла $\angle CCH$ в молекулах необходимо рассмотреть тип гибридизации атомов углерода. Валентный угол напрямую зависит от гибридизации центрального атома.

а) этана

Молекула этана ($C_2H_6$ или $CH_3-CH_3$) является представителем алканов. В ней все связи одинарные. Каждый атом углерода образует четыре сигма-связи ($\sigma$-связи): одну с другим атомом углерода и три с атомами водорода. Для образования четырех равноценных одинарных связей атом углерода находится в состоянии $sp^3$-гибридизации. $sp^3$-гибридные орбитали направлены к вершинам тетраэдра, и угол между ними составляет примерно $109.5^\circ$. Следовательно, валентный угол $\angle CCH$ в молекуле этана будет близок к этому значению.

Ответ: Примерное значение валентного угла $\angle CCH$ в молекуле этана составляет $109.5^\circ$.

б) этена (этилена)

Молекула этена ($C_2H_4$ или $CH_2=CH_2$) является представителем алкенов и содержит одну двойную связь между атомами углерода. Каждый атом углерода образует три $\sigma$-связи (одну с другим углеродом и две с водородами) и одну $\pi$-связь (в составе двойной связи). Для этого атомы углерода находятся в состоянии $sp^2$-гибридизации. Три $sp^2$-гибридные орбитали располагаются в одной плоскости под углом $120^\circ$ друг к другу. Это определяет плоскую тригональную геометрию вокруг каждого атома углерода. Таким образом, валентный угол $\angle CCH$ в молекуле этена приблизительно равен $120^\circ$.

Ответ: Примерное значение валентного угла $\angle CCH$ в молекуле этена составляет $120^\circ$.

в) этина (ацетилена)

Молекула этина ($C_2H_2$ или $CH \equiv CH$) является представителем алкинов и содержит тройную связь между атомами углерода. Каждый атом углерода образует две $\sigma$-связи (одну с другим углеродом и одну с водородом) и две $\pi$-связи (в составе тройной связи). Такое связывание соответствует $sp$-гибридизации атомов углерода. Две $sp$-гибридные орбитали направлены в противоположные стороны вдоль одной прямой, образуя угол $180^\circ$. В результате молекула этина имеет линейное строение, и все четыре атома лежат на одной прямой.

Ответ: Значение валентного угла $\angle CCH$ в молекуле этина составляет $180^\circ$.