Какой вид гибридизации электронных облаков атомов углерода характерен для предельных углеводородов: а) sp- б) sp²- в) sp³- г) s---s- и p---p- связей?

Для предельных углеводородов (алканов) характерна гибридизация sp³ — это вариант в).

Почему именно sp³:

• В алканах каждый атом углерода образует четыре одинарные (σ-) связи: либо с четырьмя атомами водорода (как в метане CH₄), либо с другими атомами углерода и водорода (как в этане C₂H₆ и дальше).

• Чтобы сделать четыре равнозначные связи, у атома углерода происходит смешивание (гибридизация) одной s-орбитали и трёх p-орбиталей, получается четыре одинаковые sp³-гибридные орбитали.

• Эти четыре sp³-орбитали направлены в пространстве к вершинам тетраэдра, поэтому типичная геометрия вокруг углерода в алканах — тетраэдрическая, а угол между связями примерно 109,5°.

Почему не остальные варианты:

• sp (вариант а) характерен для соединений с тройной связью (например, алкины), там вокруг углерода обычно 2 области электронной плотности и линейная геометрия.

• sp² (вариант б) характерен для соединений с двойной связью (например, алкены), там 3 области электронной плотности и плоская тригональная геометрия.

• s—s и p—p связи (вариант г) как «тип гибридизации» не подходят: это не гибридизация, а грубое описание перекрывания орбиталей без учёта того, что в реальных органических молекулах углерод обычно использует гибридные орбитали, чтобы получить равные по энергии и направлению связи.

Итог: для предельных углеводородов характерна sp³-гибридизация (вариант в).