Номер 9, страница 226 - гдз по химии 10 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 42. Галогенопроизводные углеводородов. Глава 3. Углеводороды - номер 9, страница 226.

Условие.

9. Как изменяется полярность и поляризуемость связи $C-X$ в ряду $CH_3F - CH_3Cl - CH_3Br - CH_3I$?

Решение.

Решение 2.

Изменение полярности связи C–X

Полярность ковалентной связи определяется разностью электроотрицательностей (ЭО) атомов, образующих эту связь. Чем больше эта разность, тем более полярной является связь. В ряду галогенов F – Cl – Br – I электроотрицательность закономерно уменьшается, так как с увеличением номера периода возрастает радиус атома, и валентные электроны слабее притягиваются к ядру.

Сравним разность электроотрицательностей ($\Delta\chi$) для связи C–X, используя значения по шкале Полинга: $\chi$(C) $\approx$ 2.55, $\chi$(F) $\approx$ 3.98, $\chi$(Cl) $\approx$ 3.16, $\chi$(Br) $\approx$ 2.96, $\chi$(I) $\approx$ 2.66.

$\Delta\chi(\text{C–F}) = 3.98 - 2.55 = 1.43$
$\Delta\chi(\text{C–Cl}) = 3.16 - 2.55 = 0.61$
$\Delta\chi(\text{C–Br}) = 2.96 - 2.55 = 0.41$
$\Delta\chi(\text{C–I}) = 2.66 - 2.55 = 0.11$

Как видно из расчетов, разность электроотрицательностей, а следовательно, и полярность связи, последовательно уменьшается от фторметана к иодметану. Связь C–F является наиболее полярной, а связь C–I — наименее полярной в этом ряду.

Ответ: Полярность связи C–X уменьшается в ряду $CH_3F > CH_3Cl > CH_3Br > CH_3I$.

Изменение поляризуемости связи C–X

Поляризуемость — это способность электронной оболочки атома или молекулы деформироваться (смещаться) под действием внешнего электрического поля. Поляризуемость связи зависит от подвижности электронов, образующих эту связь. Чем больше размер атома и чем дальше его валентные электроны от ядра, тем они слабее удерживаются и тем легче смещаются, то есть тем выше поляризуемость.

В ряду галогенов от фтора к иоду (F → Cl → Br → I) увеличивается радиус атома, число электронных слоев и, соответственно, длина связи C–X. Внешние (валентные) электроны находятся все дальше от ядра и слабее с ним связаны. Это приводит к увеличению их подвижности и, как следствие, к росту поляризуемости связи. Связь с более крупным и менее электроотрицательным атомом иода поляризуется легче всего.

Ответ: Поляризуемость связи C–X увеличивается в ряду $CH_3F < CH_3Cl < CH_3Br < CH_3I$.