Номер 5, страница 89 - гдз по химии 11 класс учебник Габриелян, Остроумов

Глава 2. Химическая связь и строение вещества. Параграф 12. Межмолекулярные взаимодействия - номер 5, страница 89.

Условие.

5. Выберите вещества, которые образуют межмолекулярные водородные связи: водород, кислород, вода, углекислый газ, аммиак, фтороводород, метан, метанол, формальдегид, ацетон, пропионовая кислота, фенол.

Решение.

Решение 2.

Межмолекулярные водородные связи образуются между молекулами, в которых атом водорода ($\text{H}$) ковалентно связан с сильно электроотрицательным атомом, таким как фтор ($\text{F}$), кислород ($\text{O}$) или азот ($\text{N}$). Из-за большой разницы в электроотрицательности связь $H-F$, $H-O$ или $H-N$ является сильнополярной. На атоме водорода возникает частичный положительный заряд ($ \delta+ $), а на электроотрицательном атоме — частичный отрицательный заряд ($ \delta- $). Водородная связь — это электростатическое притяжение между положительно поляризованным атомом водорода одной молекулы и неподеленной электронной парой электроотрицательного атома ($F, O, N$) другой молекулы.

Проанализируем вещества из предложенного списка:

- Вещества, образующие водородные связи:

1. Вода ($H_2O$): Содержит атомы водорода, связанные с кислородом. Молекулы воды образуют прочные межмолекулярные водородные связи, что объясняет ее уникальные свойства (например, высокую температуру кипения).

2. Аммиак ($NH_3$): Содержит атомы водорода, связанные с азотом. Молекулы аммиака способны образовывать водородные связи.

3. Фтороводород ($\text{HF}$): Содержит атом водорода, связанный с самым электроотрицательным элементом — фтором. Образует очень прочные водородные связи.

4. Метанол ($CH_3OH$): В молекуле есть гидроксильная группа ($-OH$), где водород связан с кислородом. Метанол образует водородные связи.

5. Пропионовая кислота ($CH_3CH_2COOH$): В молекуле есть карбоксильная группа ($-COOH$), которая содержит гидроксильную группу ($-OH$). Молекулы пропионовой кислоты образуют водородные связи, часто существуя в виде димеров.

6. Фенол ($C_6H_5OH$): Молекула содержит гидроксильную группу ($-OH$), присоединенную к бензольному кольцу. Наличие связи $O-H$ позволяет фенолу образовывать водородные связи.

- Вещества, не образующие водородные связи между своими молекулами:

1. Водород ($H_2$) и кислород ($O_2$): Это двухатомные молекулы с неполярной ковалентной связью.

2. Углекислый газ ($CO_2$): В молекуле отсутствуют атомы водорода.

3. Метан ($CH_4$): Атомы водорода связаны с углеродом. Связь $C-H$ является слабополярной, и ее полярности недостаточно для образования водородных связей.

4. Формальдегид ($HCHO$) и ацетон ($CH_3COCH_3$): В этих молекулах есть электроотрицательный атом кислорода, но нет атомов водорода, связанных с ним. Все атомы водорода связаны с углеродом.

Ответ: вода, аммиак, фтороводород, метанол, пропионовая кислота, фенол.