Номер 3, страница 101 - гдз по химии 10 класс учебник Еремин, Кузьменко

3. В каких неорганических соединениях углерод образует двойные и тройные связи? Приведите по одному примеру.

Углерод, как элемент с четырьмя валентными электронами, способен формировать кратные (двойные и тройные) ковалентные связи не только в многочисленных органических молекулах, но и в ряде неорганических соединений.

Двойные связи

Углерод образует двойные связи в неорганических соединениях чаще всего с другими неметаллами, в первую очередь с кислородом и серой.

Классическим примером является молекула оксида углерода(IV), или углекислого газа ($CO_2$). В этой линейной молекуле атом углерода находится в центре и связан с каждым из двух атомов кислорода двойной связью. Каждая связь состоит из одной сигма- (σ) и одной пи- (π) связи. Структурная формула: $O=C=O$.

Другим примером может служить сероуглерод ($CS_2$), имеющий аналогичное строение $S=C=S$, или карбонилсульфид ($OCS$), где атом углерода образует одну двойную связь с кислородом и одну — с серой. Двойная связь $C=O$ также присутствует в молекуле фосгена ($COCl_2$) и в карбонат-ионе ($CO_3^{2-}$), где она делокализована между тремя атомами кислорода за счет резонанса.

Ответ: Пример неорганического соединения с двойной связью у атома углерода — оксид углерода(IV) ($CO_2$).

Тройные связи

Тройные связи в неорганических соединениях углерод может образовывать как с другим атомом углерода, так и с атомами других элементов, например, с азотом или кислородом.

Примером соединения с тройной связью углерод-азот является циановодородная (синильная) кислота ($HCN$) и ее соли — цианиды (например, цианид калия $KCN$). В цианид-ионе ($[C \equiv N]^−$) атом углерода и атом азота соединены прочной тройной связью.

Тройная связь между углеродом и кислородом существует в молекуле оксида углерода(II), или угарного газа ($CO$). Связь в молекуле $C \equiv O$ очень прочная и короткая, она состоит из двух ковалентных связей, образованных по обменному механизму, и одной — по донорно-акцепторному (донором электронной пары является атом кислорода).

Тройная связь между двумя атомами углерода ($C \equiv C$) встречается в неорганических карбидах, содержащих ацетиленид-ион ($C_2^{2−}$), например, в карбиде кальция ($CaC_2$).

Ответ: Пример неорганического соединения с тройной связью у атома углерода — циановодород ($HCN$) или оксид углерода(II) ($CO$).