Номер 4, страница 218 - гдз по химии 10 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 41. Генетическая связь между различными классами углеводородов. Глава 3. Углеводороды - номер 4, страница 218.

Условие.

4. Приведите пример полярной, но слабополяризуемой связи.

Решение.

Решение 2.

Решение

Чтобы найти пример полярной, но слабополяризуемой связи, необходимо разобраться в обоих понятиях.

Полярность ковалентной связи возникает из-за разности в электроотрицательности ($ \Delta\chi $) атомов, образующих связь. Чем больше эта разница, тем более полярной является связь. Электронная плотность смещается к более электроотрицательному атому, создавая на нем частичный отрицательный заряд ($ \delta- $), а на другом атоме — частичный положительный заряд ($ \delta+ $). Таким образом, для полярной связи нам нужны два атома с существенно разной электроотрицательностью.

Поляризуемость связи — это способность ее электронного облака деформироваться (поляризоваться) под действием внешнего электрического поля (например, от соседнего иона или полярной молекулы). Поляризуемость зависит от размера атомов и того, насколько прочно они удерживают свои валентные электроны. Крупные атомы с большим числом электронных оболочек (например, йод, бром) имеют "рыхлые" электронные облака, которые легко деформируются, поэтому они и образованные ими связи являются сильно поляризуемыми. Напротив, маленькие атомы (особенно элементы 2-го периода, как фтор или кислород) очень прочно удерживают свои электроны, и их электронные облака "жесткие", то есть слабо поляризуемые.

Исходя из этого, для выполнения обоих условий — полярность и слабая поляризуемость — нам необходимо найти связь между двумя атомами, которые:

1. Имеют большую разницу в электроотрицательности.

2. Являются маленькими по размеру.

Идеальным примером, удовлетворяющим обоим требованиям, является связь водород–фтор ($ \text{H–F} $).

• Полярность: Фтор ($ \text{F} $) — самый электроотрицательный элемент в периодической таблице ($ \chi \approx 3.98 $), а водород ($ \text{H} $) имеет значительно более низкую электроотрицательность ($ \chi \approx 2.20 $). Разница $ \Delta\chi \approx 1.78 $ очень велика, что делает связь $ \text{H–F} $ чрезвычайно полярной.

• Слабая поляризуемость: Атом водорода (1-й период) и атом фтора (2-й период) — одни из самых маленьких атомов. Их валентные электроны расположены близко к ядру и сильно им притягиваются. Это делает их электронные оболочки очень устойчивыми к деформации, а саму связь $ \text{H–F} $ — слабополяризуемой.

Другими примерами могут служить связь кислород–водород ($ \text{O–H} $) в молекуле воды или связь углерод–фтор ($ \text{C–F} $).

Ответ: Связь водород–фтор ($ \text{H–F} $) в молекуле фтороводорода.