Номер 14, 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 14, страница 61.

Условие.

14. Из приведённых формул выберите изоэлектронные молекулы (т. е. имеющие одинаковое суммарное число электронов всех атомов): $O_2$, $HCl$, $N_2$, $CH_4$, $\text{CO}$, $H_2O$, $PH_3$, $C_2H_2$. Аргументируйте свой выбор.

Решение.

Решение 2.

Дано:

Список формул молекул: $O_2$, $HCl$, $N_2$, $CH_4$, $\text{CO}$, $H_2O$, $PH_3$, $C_2H_2$.

Найти:

Изоэлектронные молекулы из предложенного списка.

Решение:

Изоэлектронные молекулы — это частицы (молекулы, ионы), которые имеют одинаковое суммарное число электронов. Чтобы найти такие молекулы, необходимо рассчитать общее число электронов для каждой из представленных формул. Число электронов в нейтральном атоме химического элемента равно его порядковому номеру в Периодической системе Д.И. Менделеева.

Определим число электронов для каждого атома, входящего в состав молекул:

• Водород (H): порядковый номер 1, следовательно, 1 электрон.
• Углерод (C): порядковый номер 6, следовательно, 6 электронов.
• Азот (N): порядковый номер 7, следовательно, 7 электронов.
• Кислород (O): порядковый номер 8, следовательно, 8 электронов.
• Фосфор (P): порядковый номер 15, следовательно, 15 электронов.
• Хлор (Cl): порядковый номер 17, следовательно, 17 электронов.

Теперь рассчитаем суммарное число электронов для каждой молекулы:

• Для $O_2$: $2 \cdot 8 = 16$ электронов.
• Для $HCl$: $1 + 17 = 18$ электронов.
• Для $N_2$: $2 \cdot 7 = 14$ электронов.
• Для $CH_4$: $6 + 4 \cdot 1 = 10$ электронов.
• Для $\text{CO}$: $6 + 8 = 14$ электронов.
• Для $H_2O$: $2 \cdot 1 + 8 = 10$ электронов.
• Для $PH_3$: $15 + 3 \cdot 1 = 18$ электронов.
• Для $C_2H_2$: $2 \cdot 6 + 2 \cdot 1 = 12 + 2 = 14$ электронов.

Аргументация выбора заключается в сравнении полученных результатов. Молекулы, имеющие одинаковое число электронов, являются изоэлектронными. Сгруппируем их:

• Группа с 10 электронами: $CH_4$ и $H_2O$.
• Группа с 14 электронами: $N_2$, $\text{CO}$ и $C_2H_2$.
• Группа с 18 электронами: $HCl$ и $PH_3$.

Молекула $O_2$ имеет 16 электронов и не является изоэлектронной ни одной из других молекул в списке.

Ответ: Изоэлектронными являются следующие группы молекул:
1) $CH_4$ и $H_2O$ (по 10 электронов);
2) $N_2$, $\text{CO}$ и $C_2H_2$ (по 14 электронов);
3) $HCl$ и $PH_3$ (по 18 электронов).