Номер 1, страница 263 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 56. Межмолекулярные взаимодействия. Глава 5. Строение вещества - номер 1, страница 263.

Условие.

1. В каких из перечисленных веществ могут образовываться водородные связи: $H_2$, $CH_4$, $CH_3OH$, $CH_3OCH_3$?

Решение.

Решение 2.

Решение

Водородная связь — это тип межмолекулярного или внутримолекулярного взаимодействия, которое возникает между молекулами, содержащими атом водорода, связанный с сильно электроотрицательным атомом (таким как кислород $O$, азот $N$ или фтор $F$). Для образования водородной связи необходимо наличие двух условий:

1. Наличие в молекуле ковалентной связи $H–Э$, где $Э$ — атом с высокой электроотрицательностью ($O, N, F$). Такая связь сильно поляризована, и на атоме водорода возникает значительный частичный положительный заряд ($ \delta+ $).
2. Наличие у электроотрицательного атома ($O, N, F$) в соседней молекуле неподеленной электронной пары.

Рассмотрим каждое из предложенных веществ с точки зрения этих условий.

1. $H_2$ (молекула водорода)
В молекуле водорода два одинаковых атома связаны неполярной ковалентной связью. Электроотрицательность атомов одинакова, поляризации связи нет. Условия для образования водородной связи не выполняются.

2. $CH_4$ (метан)
В молекуле метана атомы водорода связаны с атомом углерода. Углерод не относится к числу наиболее электроотрицательных элементов. Разница в электроотрицательности между углеродом и водородом мала, поэтому связь $C–H$ является слабополярной. Этого недостаточно для образования водородных связей.

3. $CH_3OH$ (метанол)
В молекуле метанола присутствует гидроксильная группа $–OH$. Атом водорода связан с сильно электроотрицательным атомом кислорода. Связь $O–H$ сильно поляризована: на атоме водорода есть частичный положительный заряд ($ \delta+ $), а на атоме кислорода — частичный отрицательный ($ \delta- $) и неподеленные электронные пары. Таким образом, атом водорода одной молекулы метанола может притягиваться к атому кислорода другой молекулы, образуя водородную связь.

4. $CH_3OCH_3$ (диметиловый эфир)
В молекуле диметилового эфира есть электроотрицательный атом кислорода с неподеленными электронными парами. Однако в этой молекуле нет атомов водорода, напрямую связанных с кислородом. Все атомы водорода связаны с атомами углерода (связи $C–H$). Так как отсутствует сильно поляризованная связь с участием водорода (как $O–H$), молекулы диметилового эфира не могут образовывать водородные связи между собой.

Ответ: Водородные связи могут образовываться в метаноле ($CH_3OH$).