Номер 4, страница 250 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 53. Ковалентная связь и строение молекул. Глава 5. Строение вещества - номер 4, страница 250.

Условие.

4. Из приведённого ниже списка укажите полярные и неполярные молекулы: $CH_3Cl$, $CCl_4$, $CO_2$, $SO_2$, $NH_3$, $BF_3$, $SF_6$, $C_6H_6$, $C_6H_5Cl$.

Решение.

Решение 2.

Для определения полярности молекулы необходимо учитывать два фактора: полярность химических связей и пространственное строение (геометрию) молекулы. Молекула является полярной, если она имеет ненулевой дипольный момент, что происходит при наличии полярных связей и асимметричном строении. Если молекула симметрична, дипольные моменты отдельных полярных связей могут взаимно компенсироваться, и в результате молекула будет неполярной.

Полярные молекулы

Это молекулы, в которых векторная сумма дипольных моментов отдельных связей не равна нулю из-за их асимметричного строения.

• $CH_3Cl$ (хлорметан): Молекула имеет тетраэдрическую геометрию, но она асимметрична, так как один атом водорода замещен на атом хлора. Связь $C-Cl$ значительно более полярна, чем связи $C-H$. В результате дипольные моменты не компенсируют друг друга, и молекула обладает суммарным дипольным моментом.

• $SO_2$ (диоксид серы): Молекула имеет угловое (изогнутое) строение из-за наличия неподеленной электронной пары у центрального атома серы. Связи $S-O$ полярны. Из-за угловой геометрии дипольные моменты связей не компенсируются, что делает молекулу полярной.

• $NH_3$ (аммиак): Молекула имеет форму тригональной пирамиды с атомом азота в вершине. Наличие неподеленной электронной пары у атома азота и полярные связи $N-H$ приводят к асимметричному распределению заряда и, как следствие, к полярности всей молекулы.

• $C_6H_5Cl$ (хлорбензол): Замещение одного атома водорода в симметричной молекуле бензола на более электроотрицательный атом хлора нарушает симметрию молекулы. Полярная связь $C-Cl$ создает дипольный момент, который не компенсируется, делая молекулу полярной.

Неполярные молекулы

Это молекулы с нулевым дипольным моментом. Это достигается либо за счет неполярных связей, либо за счет симметричного строения, при котором дипольные моменты полярных связей взаимно уничтожаются.

• $CCl_4$ (тетрахлорметан): Молекула имеет симметричное тетраэдрическое строение. Четыре полярные связи $C-Cl$ направлены от центра к вершинам тетраэдра, и их дипольные моменты взаимно компенсируются.

• $CO_2$ (диоксид углерода): Молекула имеет линейное и симметричное строение ($O=C=O$). Дипольные моменты двух полярных связей $C=O$ равны по величине и противоположны по направлению, поэтому их векторная сумма равна нулю.

• $BF_3$ (трифторид бора): Молекула имеет симметричную тригонально-планарную геометрию (плоский треугольник). Три полярные связи $B-F$ расположены под углом $120°$ друг к другу, и их дипольные моменты взаимно компенсируются.

• $SF_6$ (гексафторид серы): Молекула имеет высокосимметричное октаэдрическое строение. Шесть полярных связей $S-F$ направлены к вершинам октаэдра, и их дипольные моменты взаимно уничтожаются.

• $C_6H_6$ (бензол): Молекула представляет собой плоский правильный шестиугольник и обладает высокой степенью симметрии. Незначительные дипольные моменты связей $C-H$ симметрично расположены и компенсируют друг друга.

Ответ:

Полярные молекулы: $CH_3Cl$, $SO_2$, $NH_3$, $C_6H_5Cl$.

Неполярные молекулы: $CCl_4$, $CO_2$, $BF_3$, $SF_6$, $C_6H_6$.