Номер 328, страница 76 - гдз по химии 10-11 класс задачник Еремин, Дроздов

2.328. К каким группам растворителей относятся: а) ацетон; б) ацетонитрил; в) гексан; г) бензол; д) вода; е) диметилсульфоксид; ж) этанол; з) N,N-диметилформамид?

Классификация растворителей обычно проводится на основе их полярности и способности образовывать водородные связи (протонные/апротонные). На основании этих критериев растворители делятся на три основные группы: полярные протонные, полярные апротонные и неполярные.

а) ацетон
Ацетон ($CH_3C(O)CH_3$) является полярным растворителем из-за наличия полярной карбонильной группы ($C=O$). Однако он не содержит атомов водорода, связанных с сильно электроотрицательными атомами (как в группах $O-H$ или $N-H$), и поэтому не может выступать в роли донора водородной связи. Следовательно, ацетон относится к полярным апротонным растворителям.
Ответ: полярный апротонный растворитель.

б) ацетонитрил
Ацетонитрил ($CH_3CN$) имеет сильно полярную нитрильную группу ($C \equiv N$), что обуславливает его высокую полярность. В его молекуле отсутствуют протонодонорные группы, поэтому он является апротонным.
Ответ: полярный апротонный растворитель.

в) гексан
Гексан ($C_6H_{14}$) — это алифатический углеводород. Связи $C-C$ и $C-H$ являются практически неполярными, а молекула в целом не имеет дипольного момента. Поэтому гексан является типичным неполярным растворителем.
Ответ: неполярный растворитель.

г) бензол
Бензол ($C_6H_6$) — ароматический углеводород. Хотя связи $C-H$ обладают небольшой полярностью, из-за высокой симметрии молекулы (плоская, шестиугольная) дипольные моменты отдельных связей взаимно компенсируются, и суммарный дипольный момент молекулы равен нулю. Бензол классифицируется как неполярный растворитель.
Ответ: неполярный растворитель.

д) вода
Вода ($H_2O$) — это сильно полярный растворитель. Молекула воды имеет угловую структуру, а связи $O-H$ сильно поляризованы. Наличие связей $O-H$ позволяет молекулам воды выступать в роли доноров водородных связей, поэтому вода является протонным растворителем.
Ответ: полярный протонный растворитель.

е) диметилсульфоксид
Диметилсульфоксид (ДМСО, $(CH_3)_2SO$) обладает высокой полярностью за счет полярной группы $S=O$. В молекуле ДМСО нет атомов водорода, способных к образованию водородной связи (нет связей $O-H$ или $N-H$), поэтому он является апротонным.
Ответ: полярный апротонный растворитель.

ж) этанол
Этанол ($C_2H_5OH$) — полярный растворитель благодаря наличию гидроксильной группы ($-OH$). Эта группа содержит атом водорода, связанный с кислородом, что позволяет этанолу быть донором водородной связи. Таким образом, этанол является полярным протонным растворителем.
Ответ: полярный протонный растворитель.

з) N,N-диметилформамид
N,N-диметилформамид (ДМФА, $HCON(CH_3)_2$) — полярный растворитель, содержащий амидную группу. Несмотря на наличие атома азота, он связан с двумя метильными группами, и в молекуле нет связей $N-H$. Следовательно, ДМФА не может быть донором водородной связи и относится к полярным апротонным растворителям.
Ответ: полярный апротонный растворитель.