Предельные углеводороды, также известные как алканы, представляют собой органические соединения, состоящие исключительно из атомов углерода и водорода, связанных одинарными ковалентными связями. В химии геометрическая форма молекул определяется пространственным расположением атомов и углами между связями.
Для алканов характерна тетраэдрическая геометрия вокруг каждого атома углерода. Каждый углеродный атом в алкане образует четыре сигма-связи (σ-связи), которые направлены к вершинам тетраэдра. Углы между этими связями составляют приблизительно 109.5 градусов.
Рассмотрим наиболее простые алканы для иллюстрации:
- Метан (CH₄): центральный углеродный атом образует четыре σ-связи с четырьмя атомами водорода. Эта молекула имеет идеальную тетраэдрическую геометрию.
- Этан (C₂H₆): каждая углеродная атомная группа имеет тетраэдрическую геометрию. Углеродные атомы связаны друг с другом и с тремя атомами водорода каждый. Молекула может вращаться вокруг оси C-C связи.
- Пропан (C₃H₈) и более длинные алканы также сохраняют тетраэдрическую геометрию вокруг каждого углеродного атома.
Таким образом, правильный ответ на вопрос о геометрической форме молекул предельных углеводородов — это:
1) тетраэдрическую.
Такое расположение минимизирует электронное отталкивание между связями, что делает его наиболее стабильным и распространённым для углеродных атомов в алканах.