Номер 12, страница 61 - гдз по химии 11 класс учебник Габриелян, Остроумов

Глава 2. Химическая связь и строение вещества. Параграф 8. Ковалентная химическая связь и механизмы её образования - номер 12, страница 61.

Условие.

12. Приведите примеры органических и неорганических веществ, в молекулах которых содержатся:

а) только простые связи;

б) одна двойная связь;

в) две двойные связи;

г) одна тройная связь.

Может ли атом кислорода образовывать связи с кратностью, равной одному, двум, трём?

Решение.

Решение 2.

а) только простые связи

Органическое вещество: этан ($C_2H_6$). Его структурная формула $CH_3-CH_3$. Все связи в молекуле одинарные (простые): одна связь $C-C$ и шесть связей $C-H$.

Неорганическое вещество: вода ($H_2O$). В молекуле воды атом кислорода соединен с двумя атомами водорода двумя простыми ковалентными связями $O-H$.

Ответ: органическое – этан ($C_2H_6$); неорганическое – вода ($H_2O$).

б) одна двойная связь

Органическое вещество: этен (этилен, $C_2H_4$). Структурная формула $CH_2=CH_2$. В молекуле содержится одна двойная связь $C=C$ и четыре простые связи $C-H$.

Неорганическое вещество: молекулярный кислород ($O_2$). В молекуле кислорода два атома связаны одной двойной связью $O=O$.

Ответ: органическое – этен ($C_2H_4$); неорганическое – кислород ($O_2$).

в) две двойные связи

Органическое вещество: пропадиен-1,2 (аллен, $C_3H_4$). Структурная формула $CH_2=C=CH_2$. В молекуле содержатся две кумулированные (расположенные у одного атома углерода) двойные связи $C=C$.

Неорганическое вещество: диоксид углерода (углекислый газ, $CO_2$). Структурная формула $O=C=O$. В молекуле атом углерода связан с двумя атомами кислорода двумя двойными связями $C=O$.

Ответ: органическое – пропадиен-1,2 ($C_3H_4$); неорганическое – диоксид углерода ($CO_2$).

г) одна тройная связь

Органическое вещество: этин (ацетилен, $C_2H_2$). Структурная формула $H-C \equiv C-H$. В молекуле содержится одна тройная связь $C \equiv C$ и две простые связи $C-H$.

Неорганическое вещество: молекулярный азот ($N_2$). В молекуле азота два атома связаны одной тройной связью $N \equiv N$.

Ответ: органическое – этин ($C_2H_2$); неорганическое – азот ($N_2$).

Атом кислорода может образовывать химические связи с кратностью, равной одному и двум. Тройную связь атом кислорода образует в редких случаях.

• Кратность один (простая связь): Да, может. Атом кислорода имеет 6 валентных электронов и для завершения внешней электронной оболочки до октета ему необходимо два электрона. Он может образовать две простые связи, например, в молекуле воды ($H_2O$) или в молекуле пероксида водорода ($H_2O_2$).
• Кратность два (двойная связь): Да, может. Кислород может образовать одну двойную связь, чтобы достичь октета, например, в молекуле кислорода ($O_2$) или в карбонильной группе органических соединений ($C=O$).
• Кратность три (тройная связь): Да, может, но это исключение. Обычно кислород, как элемент 2-го периода, не образует тройных связей. Однако в молекуле угарного газа (монооксида углерода, $\text{CO}$) и в катионе нитрозония ($NO^+$) существует тройная связь с участием атома кислорода. В $\text{CO}$ связь $C \equiv O$ включает две ковалентные связи и одну донорно-акцепторную, где донором электронной пары выступает кислород. Это позволяет обоим атомам иметь завершенную электронную оболочку (октет).

Ответ: Атом кислорода может образовывать связи с кратностью один (например, в $H_2O$), два (например, в $O_2$) и, в редких случаях, три (например, в $\text{CO}$).