Чтобы ответить на вопрос о количестве орбиталей s, p, sp² и sp³, участвующих в образовании σ-связей в молекуле H₂SO₄ (серной кислоты), давайте сначала разберемся с ее структурой.
Структура молекулы H₂SO₄:
- Сера (S) находится в центре молекулы и соединена с четырьмя атомами: двумя атомами водорода (H) и двумя атомами кислорода (O).
- Сера образует две двойные связи с кислородами и две одинарные связи с водородами.
Теперь давайте проанализируем, какие орбитали участвуют в образовании σ-связей:
- Орбитали s:
- Сера использует свои 3s-орбитали, чтобы образовать σ-связи с водородом. Поскольку у серы 1s-орбиталь и 2 водорода, всего будет 2 σ-связи, образованные с использованием 2 орбиталей s.
- Орбитали p:
- В H₂SO₄ сера не использует p-орбитали для образования σ-связей, так как все связи с водородом образуются через s-орбитали. Поэтому количество p-орбиталей, участвующих в σ-связях, равно 0.
- Орбитали sp²:
- Сера использует sp²-гибридизацию для образования σ-связей с кислородами, образуя 2 σ-связи с двойными связями. Таким образом, всего 2 σ-связи с использованием sp²-орбиталей.
- Орбитали sp³:
- Сера не использует sp³-гибридизацию в этой молекуле, так как все связи с водородами и кислородами образуются через s и sp². Поэтому количество sp³-орбиталей, участвующих в σ-связях, равно 0.
Суммируя все данные:
- a - 2 (s-орбитали)
- b - 0 (p-орбитали)
- c - 2 (sp²-орбитали)
- d - 0 (sp³-орбитали)
Теперь мы можем выбрать правильный вариант ответа:
Правильный ответ: A) a-2, b-0, c-2, d-0.