Номер 2, страница 35, часть 1 - гдз по химии 10 класс учебник Оспанова, Аухадиева

2. Какие механизмы образования ковалентной связи существуют?

Ковалентная связь — это химическая связь, возникающая в результате образования общей (связывающей) электронной пары между двумя атомами. Существует два основных механизма её образования.

1. Обменный механизм

Это наиболее распространенный механизм образования ковалентной связи. Он реализуется, когда каждый из двух взаимодействующих атомов предоставляет по одному неспаренному валентному электрону для образования общей электронной пары. Эти электроны должны иметь противоположные спины. Образовавшаяся общая электронная пара принадлежит обоим атомам, а её облако концентрируется в пространстве между ядрами, притягивая их и удерживая вместе.

Пример: Образование молекулы водорода ($H_2$). Каждый атом водорода ($\text{H}$) имеет один неспаренный электрон. При сближении атомов их электронные орбитали перекрываются, и электроны образуют общую пару, создавая ковалентную связь:

$H \cdot + \cdot H \rightarrow H:H$

Аналогично образуется связь в молекуле хлора ($Cl_2$), где каждый атом хлора предоставляет один неспаренный p-электрон для создания общей пары.

Ответ: Обменный механизм заключается в образовании общей электронной пары за счет объединения неспаренных электронов, по одному от каждого из взаимодействующих атомов.

2. Донорно-акцепторный механизм

Этот механизм является разновидностью образования ковалентной связи. Он реализуется, когда один атом, называемый донором, предоставляет свою уже существующую неподеленную электронную пару, а другой атом, называемый акцептором, предоставляет для этой пары свободную (вакантную) атомную орбиталь. Таким образом, в образовании связывающей электронной пары участвуют электроны только одного атома.

Образовавшаяся донорно-акцепторная связь по своим свойствам (длина, энергия) ничем не отличается от ковалентной связи, образованной по обменному механизму.

Пример: Образование иона аммония ($NH_4^+$) из аммиака ($NH_3$) и иона водорода ($H^+$). Молекула аммиака имеет у атома азота неподеленную электронную пару и выступает в роли донора. Ион водорода ($H^+$) имеет вакантную 1s-орбиталь и является акцептором.

$H_3N: + H^+ \rightarrow [H_3N \rightarrow H]^+ \text{ или } [NH_4]^+$

Атом азота предоставляет свою электронную пару для образования связи с ионом водорода. После образования иона аммония все четыре связи $N-H$ становятся равноценными и неразличимыми.

Ответ: Донорно-акцепторный механизм заключается в том, что общая электронная пара образуется за счет электронной пары одного атома (донора) и свободной орбитали другого атома (акцептора).