a) 

Zdanie	P/F
1. Rysunek I przedstawia przestrzenne rozmieszczenie wiązań chemicznych w cząsteczce, w której każdy atom węgla ma hybrydyzację sp3.	F
2. Rysunek II przedstawia przestrzenne rozmieszczenie wiązań chemicznych w cząsteczce, w której każdy atom węgla ma hybrydyzację sp.	P
3. Odległość między jądrami atomu węgla w cząsteczce, której kształt przedstawiono na rysunku I, jest mniejsza niż odległość między jądrami atomu węgla w cząsteczce, której kształt przedstawiono na rysunku II.	F

 

b) 

Numer rysunku	Liczba wiązań σ	Liczba wiązań π
I	5	1
II	3	2

 

---

Wyjaśnienie: 

a)

Rysunek I przestawia cząsteczkę etenu : H₂C=CH₂, a rysunek II cząsteczkę acetylenu HC≡CH.

1. Rysunek I przedstawia przestrzenne rozmieszczenie wiązań chemicznych w cząsteczce etenu, w której walencyjne orbitale atomowe węgla znajdują się w hybrydyzacji sp²:

W powłoce walencyjnej tych atomów węgla istnieją 3 równocenne orbitale zhybrydyzowane, powstałe w wyniku „wymieszania” trzech walencyjnych orbitali atomowych: 1 podpowłoki 2s i 2 podpowłoki 2p, co zapisujemy symboliczne jako sp². W cząsteczce H₂C=CH₂ występuje wiązanie podwójne pomiędzy atomami węgla - na schemacie nie zaznaczono niezhybrydyzowanych orbitali 2p_z, które nakładają się bocznie tworząc dodatkowe wiązanie π.

2.  Rysunek II przedstawia przestrzenne rozmieszczenie wiązań chemicznych w cząsteczce acetylenu, w której walencyjne orbitale atomowe węgla znajdują się w hybrydyzacji sp:

 

 

W powłoce walencyjnej tych atomów węgla istnieją 2 równocenne orbitale zhybrydyzowane, powstałe w wyniku „wymieszania” dwóch walencyjnych orbitali atomowych: 1 podpowłoki 2s i 1 podpowłoki 2p, co zapisujemy symboliczne jako sp. W cząsteczce HC≡CH występuje wiązanie potrójne pomiędzy atomami węgla - na schemacie nie zaznaczono niezhybrydyzowanych orbitali 2p_y oraz 2p_z, które nakładają się bocznie tworząc dwa dodatkowe wiązania π.

3. Wiązanie między atomami węgla w cząsteczce 2. jest potrójne, a w cząsteczce 1. podwójne. Im większa krotność wiązania tym mniejsza długość.

 

b) 

Rozróżnienia wiązań sigma od pi najlepiej dokonywać pamiętając o poniższych zasadach:

• każde wiązanie pojedyncze jest wiązaniem sigma (σ),
• każde wiązanie podwójne składa się z jednego wiązania sigma (σ) i jednego wiązania pi (π),
• każde wiązanie potrójne zawiera jedno wiązanie sigma (σ) i dwa wiązania pi (π).

Nie zapomnij o uwzględnieniu wiązań σ pomiędzy atomami wodoru i węgla.