Номер 7, страница 33 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 6. Фтор, бром, иод и их соединения. Глава 1. Неметаллы - номер 7, страница 33.

Условие.

7. При горении воды во фторе, помимо фтороводорода и кислорода, образуются фториды кислорода — $O_2F_2$ и $OF_2$. Определите степени окисления элементов в этих соединениях и изобразите строение их молекул.

Решение.

Решение 2.

Решение

Рассмотрим каждое соединение отдельно.

O₂F₂ (дифторид дикислорода)

1. Определение степеней окисления:
Для определения степеней окисления элементов воспользуемся следующими правилами:

• Фтор (F) является самым электроотрицательным элементом, поэтому в соединениях его степень окисления всегда равна -1.
• Сумма степеней окисления всех атомов в нейтральной молекуле равна нулю.

Пусть степень окисления кислорода (O) в $O_2F_2$ равна $x$. Составим уравнение, исходя из электронейтральности молекулы: $2 \cdot x + 2 \cdot (-1) = 0$
$2x - 2 = 0$
$2x = 2$
$x = +1$

Таким образом, в дифториде дикислорода степень окисления кислорода равна $+1$, а фтора $-1$.

2. Изображение строения молекулы:
Строение молекулы $O_2F_2$ аналогично строению пероксида водорода ($H_2O_2$). Атомы в молекуле соединены ковалентными связями в последовательности F—O—O—F. Каждый атом кислорода связан с другим атомом кислорода и с одним атомом фтора. Каждый атом фтора имеет 3 неподеленные электронные пары, а каждый атом кислорода — 2 неподеленные электронные пары. Из-за отталкивания неподеленных пар электронов на атомах кислорода, молекула имеет неплоскую, "скрученную" структуру (похожую на раскрытую книгу).

Электронно-графическая формула (формула Льюиса) выглядит следующим образом:

.. .. ..:F — O — O — F:.. .. ..

Ответ: Степень окисления кислорода (O) в $O_2F_2$ равна $+1$, фтора (F) равна $-1$. Молекула имеет строение F—O—O—F с одинарными связями.

---

OF₂ (фторид кислорода)

1. Определение степеней окисления:
Используем те же правила. Степень окисления фтора (F) равна -1. Молекула $OF_2$ электронейтральна. Пусть степень окисления кислорода (O) равна $y$.
Составим уравнение: $y + 2 \cdot (-1) = 0$
$y - 2 = 0$
$y = +2$

Следовательно, во фториде кислорода степень окисления кислорода равна $+2$, а фтора $-1$. Это одно из немногих соединений, где кислород проявляет положительную степень окисления.

2. Изображение строения молекулы:
Строение молекулы $OF_2$ определяется теорией отталкивания электронных пар валентной оболочки (ОЭПВО). Центральным атомом является кислород. Атом кислорода образует две одинарные ковалентные связи с двумя атомами фтора и имеет две неподеленные электронные пары. Всего вокруг центрального атома кислорода находится четыре электронные области (2 связывающие и 2 несвязывающие пары), что приводит к тетраэдрической ориентации электронных пар. Из-за того, что неподеленные пары отталкиваются сильнее, чем связывающие, молекула имеет угловое (V-образное) строение, подобно молекуле воды. Угол связи F—O—F составляет примерно 103°.

Электронно-графическая формула (формула Льюиса):

 .... / \ ..:F — O — F: .. ..

Ответ: Степень окисления кислорода (O) в $OF_2$ равна $+2$, фтора (F) равна $-1$. Молекула имеет угловое строение.