Номер 3, страница 250 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 53. Ковалентная связь и строение молекул. Глава 5. Строение вещества - номер 3, страница 250.

Условие.

3. Используя таблицу электроотрицательностей, определите, как изменяется полярность связей в ряду молекул:

а) $HF$, $HCl$, $HBr$, $HI$;

б) $NH_3$, $PH_3$, $AsH_3$.

Решение.

Решение 2.

Полярность ковалентной химической связи определяется разностью электроотрицательностей ($ \Delta\chi $) атомов, образующих эту связь. Чем больше эта разность, тем более полярной является связь. Электроотрицательность ($ \chi $) — это мера способности атома притягивать к себе электроны от других атомов в химической связи. Для решения задачи воспользуемся значениями электроотрицательности по шкале Полинга.

а) HF, HCl, HBr, HI

Дано:
Ряд молекул: HF, HCl, HBr, HI.
Значения электроотрицательности ($ \chi $) по Полингу:
$ \chi(H) = 2.20 $
$ \chi(F) = 3.98 $
$ \chi(Cl) = 3.16 $
$ \chi(Br) = 2.96 $
$ \chi(I) = 2.66 $

Найти:
Как изменяется полярность связи в данном ряду.

Решение:
Рассчитаем разность электроотрицательностей ($ \Delta\chi $) для связи "водород-галоген" в каждой молекуле. Полярность связи тем выше, чем больше эта разность.
Для HF: $ \Delta\chi = |\chi(H) - \chi(F)| = |2.20 - 3.98| = 1.78 $
Для HCl: $ \Delta\chi = |\chi(H) - \chi(Cl)| = |2.20 - 3.16| = 0.96 $
Для HBr: $ \Delta\chi = |\chi(H) - \chi(Br)| = |2.20 - 2.96| = 0.76 $
Для HI: $ \Delta\chi = |\chi(H) - \chi(I)| = |2.20 - 2.66| = 0.46 $
Полученный ряд значений разности электроотрицательностей: $1.78 > 0.96 > 0.76 > 0.46$.
В ряду галогенов от фтора к иоду электроотрицательность уменьшается. Соответственно, разность электроотрицательностей между водородом и галогеном также уменьшается. Это приводит к уменьшению полярности связи в ряду от HF к HI.

Ответ: В ряду HF, HCl, HBr, HI полярность связи уменьшается.

б) NH₃, PH₃, AsH₃

Дано:
Ряд молекул: NH₃ (аммиак), PH₃ (фосфин), AsH₃ (арсин).
Значения электроотрицательности ($ \chi $) по Полингу:
$ \chi(H) = 2.20 $
$ \chi(N) = 3.04 $
$ \chi(P) = 2.19 $
$ \chi(As) = 2.18 $

Найти:
Как изменяется полярность связи в данном ряду.

Решение:
Рассчитаем разность электроотрицательностей ($ \Delta\chi $) для связи "элемент 15-й группы - водород" в каждой молекуле.
Для N-H в NH₃: $ \Delta\chi = |\chi(N) - \chi(H)| = |3.04 - 2.20| = 0.84 $
Для P-H в PH₃: $ \Delta\chi = |\chi(P) - \chi(H)| = |2.19 - 2.20| = 0.01 $
Для As-H в AsH₃: $ \Delta\chi = |\chi(As) - \chi(H)| = |2.18 - 2.20| = 0.02 $
В ряду N, P, As электроотрицательность элементов уменьшается. Это приводит к уменьшению разности электроотрицательностей в паре с водородом. Полярность связи резко падает при переходе от NH₃ к PH₃ (с 0.84 до 0.01). Связи P-H и As-H являются практически неполярными, так как разность электроотрицательностей для них очень мала. Общая тенденция в ряду - значительное уменьшение полярности связи.

Ответ: В ряду NH₃, PH₃, AsH₃ полярность связи уменьшается.