Для того чтобы определить формулу углеводорода, в молекуле которого два атома углерода находятся в sp-гибридизации, а три атома — в sp³-гибридизации, сначала нужно понять, какие типы связей соответствуют этим гибридизациям.
sp-гибридизация: Углерод с sp-гибридизацией образует линейные связи и участвует в формировании тройной связи. Это означает, что два атома углерода, находящиеся в sp-гибридизации, должны быть соединены тройной связью (C≡C).
sp³-гибридизация: Углерод с sp³-гибридизацией образует тетраэдрические связи и участвует в формировании одинарных связей. Эти атомы углерода будут соединяться с другими атомами углерода или водорода через одинарные связи.
Теперь составим структуру углеводорода:
- Нам нужны два атома углерода с тройной связью между ними: C≡C.
- Оставшиеся три атома углерода должны иметь sp³-гибридизацию, что означает, что каждый из них может образовать четыре одинарные связи.
Наиболее простым углеводородом, который соответствует этим условиям, является пентин. Однако для выполнения условия задачи (два атома углерода в sp-гибридизации и три в sp³-гибридизации), это будет 1-пентин, где тройная связь находится на конце цепи:
- Структурная формула: HC≡C-CH₂-CH₂-CH₃.
Таким образом, молекулярная формула этого углеводорода — C₅H₈.
В этом соединении:
- Первые два атома углерода (HC≡C) имеют sp-гибридизацию.
- Остальные три атома углерода (CH₂-CH₂-CH₃) имеют sp³-гибридизацию.