Номер 4, страница 49 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Тестовые задания к главе 1. Глава 1. Вещество - номер 4, страница 49.

Условие.

4. Водородные связи не образуются между молекулами

1) этанола и воды

2) этанола и метанола

3) этанола и этана

4) этанола и этанола

Решение.

Решение 2.

Решение

Водородная связь — это особый тип межмолекулярного взаимодействия, который возникает между молекулами, в которых атом водорода ($H$) ковалентно связан с сильноэлектроотрицательным атомом, таким как кислород ($O$), азот ($N$) или фтор ($F$). Эта связь очень полярна, что создает значительный частичный положительный заряд ($ \delta^+ $) на атоме водорода и частичный отрицательный заряд ($ \delta^- $) на электроотрицательном атоме. В результате положительно заряженный атом водорода одной молекулы сильно притягивается к неподеленной электронной паре электроотрицательного атома ($O$, $N$ или $F$) соседней молекулы.

Для образования водородной связи необходимо наличие двух условий: 1. В одной из молекул (доноре) должен быть атом водорода, связанный с атомом $O$, $N$ или $F$. 2. В другой молекуле (акцепторе) должен быть атом $O$, $N$ или $F$, имеющий неподеленную пару электронов.

Рассмотрим предложенные в вопросе пары веществ:

1) этанола и воды

Молекула этанола ($C_2H_5OH$) содержит гидроксогруппу ($-OH$), где водород связан с кислородом. Молекула воды ($H_2O$) также состоит из кислорода и водорода. Обе молекулы могут выступать и как доноры, и как акцепторы водорода, поэтому между ними активно образуются водородные связи. Это объясняет, почему этанол хорошо растворяется в воде.

2) этанола и метанола

И этанол ($C_2H_5OH$), и метанол ($CH_3OH$) являются спиртами и содержат гидроксогруппы ($-OH$). Подобно паре этанол-вода, молекулы этанола и метанола могут образовывать водородные связи друг с другом.

3) этанола и этана

Молекула этанола ($C_2H_5OH$) способна к образованию водородных связей. Однако молекула этана ($C_2H_6$) является алканом. В ней содержатся только атомы углерода и водорода. Связи $C-H$ являются практически неполярными, и в молекуле отсутствуют сильноэлектроотрицательные атомы ($O$, $N$, $F$) с неподеленными электронными парами. Таким образом, этан не может быть ни донором, ни акцептором водородной связи. Следовательно, между молекулами этанола и этана водородные связи не образуются.

4) этанола и этанола

Молекулы чистого этанола ($C_2H_5OH$) образуют водородные связи между собой. Атом водорода из группы $-OH$ одной молекулы притягивается к атому кислорода другой молекулы. Эти связи являются причиной относительно высокой температуры кипения этанола по сравнению с углеводородами схожей молекулярной массы.

Из анализа следует, что водородные связи не могут образоваться между молекулами этанола и этана.
Ответ: 3