номер 1, страница 130 - гдз по химии 10 класс учебник Колевич, Матулис

1.Изобразите шаростержневую модель молекулы бутина-2. Может ли бутин-2 существовать в виде пространственных цис- и транс-изомеров? *Укажите типы гибридизации атомов углерода в данной молекуле.

1.Строение и шаростержневая модель бутина-2
Структурная формула бутина-2: $\text{H}_3\text{C}-\text{C}\equiv\text{C}-\text{CH}_3$.
В шаростержневой модели молекулы все четыре атома углерода расположены вдоль одной прямой линии ($180^\circ$), поскольку центральная тройная связь задает линейную геометрию фрагмента $\text{C}-\text{C}\equiv\text{C}-\text{C}$. По краям этой цепочки находятся концевые метильные группы ($-\text{CH}_3$), в которых три атома водорода у каждого крайнего атома углерода направлены к вершинам тетраэдра (угол между связями $\text{C}-\text{H}$ составляет приблизительно $109{,}5^\circ$).

Возможность существования цис- и транс-изомеров
Бутин-2 не может существовать в виде пространственных цис- и транс-изомеров по следующим причинам:

• Пространственная (геометрическая) изомерия возможна только при наличии жестко закрепленной плоскости молекулы и отсутствии свободного вращения (например, вокруг двойной связи в алкенах), при условии, что у каждого атома углерода при кратной связи имеется по два разных заместителя.
• У атомов углерода, соединенных тройной связью ($-\text{C}\equiv\text{C}-$), имеется всего по одному заместителю (по одной метильной группе $-\text{CH}_3$), а сам фрагмент строго линеен (валентный угол равен $180^\circ$). Расположить заместители «по одну сторону» или «по разные стороны» относительно связи невозможно.

Типы гибридизации атомов углерода в молекуле бутина-2:

• Атомы $\text{C}_1$ и $\text{C}_4$ (в группах $-\text{CH}_3$): образуют по четыре одинарные $\sigma$-связи, поэтому находятся в состоянии $sp^3$-гибридизации (геометрия тетраэдрическая, угол $\approx 109{,}5^\circ$).
• Атомы $\text{C}_2$ и $\text{C}_3$ (при тройной связи $-\text{C}\equiv\text{C}-$): образуют по две $\sigma$-связи и по две $\pi$-связи, поэтому находятся в состоянии $sp$-гибридизации (геометрия линейная, угол $180^\circ$).