8. Выразите своё мнение, страница 63 - гдз по химии 10 класс учебник Габриелян, Остроумов

8. Для ответа на этот вопрос необходимо рассмотреть электронное строение молекулы этилового спирта ($CH_3CH_2OH$) и применить теорию отталкивания электронных пар валентной оболочки (VSEPR).

В молекуле этилового спирта нас интересует фрагмент $C-O-H$. Центральным атомом в этом фрагменте является атом кислорода ($O$).

1. Электронное строение атома кислорода: Атом кислорода образует две одинарные ковалентные связи: одну с атомом углерода ($C$) и одну с атомом водорода ($H$). На внешней электронной оболочке у атома кислорода, помимо двух электронов, участвующих в образовании этих связей, остаются ещё 4 электрона, которые образуют две неподелённые (свободные) электронные пары.
2. Пространственная геометрия: Вокруг атома кислорода находятся всего четыре электронных домена: два связывающих (связи $O-C$ и $O-H$) и два несвязывающих (две неподелённые пары). Согласно теории VSEPR, эти четыре домена будут отталкиваться друг от друга и располагаться в пространстве так, чтобы минимизировать это отталкивание. Такая конфигурация соответствует направлению к вершинам тетраэдра. Это означает, что атом кислорода находится в состоянии $sp^3$-гибридизации.
3. Линейность и валентный угол: Линейное расположение атомов $C-O-H$ означало бы, что валентный угол $∠COH$ равен $180^\circ$. Такое возможно только при наличии двух электронных доменов ($sp$-гибридизация). Поскольку у атома кислорода четыре электронных домена с тетраэдрическим расположением, фрагмент $C-O-H$ не может быть линейным. Геометрия, определяемая положением ядер атомов, является угловой или изогнутой.
4. Величина угла: Идеальный тетраэдрический угол составляет $109.5^\circ$. Однако неподелённые электронные пары создают более сильное отталкивание, чем связывающие пары. Это приводит к сжатию угла между связями. В молекуле воды ($H_2O$), которая имеет аналогичное строение ($AX_2E_2$), угол $∠HOH$ составляет около $104.5^\circ$. В молекуле этанола на угол влияет более объёмная этильная группа ($C_2H_5-$), поэтому угол $∠COH$ несколько отличается и, по экспериментальным данным, составляет примерно $108.9^\circ$. Таким образом, можно считать, что угол близок к тетраэдрическому.

Ответ: Расположение атомов $C-O-H$ в молекуле этилового спирта не является линейным. Это связано с тем, что атом кислорода находится в состоянии $sp^3$-гибридизации, имея две связывающие электронные пары (с атомами $C$ и $H$) и две неподелённые электронные пары. Четыре электронные пары располагаются в пространстве, стремясь к вершинам тетраэдра, что приводит к угловой (изогнутой) геометрии для атомов $C-O-H$. Примерная величина валентного угла $∠COH$ составляет около $109^\circ$ (экспериментальные данные дают значения в диапазоне $105-109^\circ$).