Номер 1, страница 14 - гдз по химии 11 класс учебник Оспанова, Аухадиева

1. Какая связь характерна для органических соединений? Почему?

1. Для органических соединений наиболее характерной является ковалентная связь.

Это обусловлено, в первую очередь, особенностями строения атома углерода — элемента, который является основой всех органических молекул. Рассмотрим причины этого подробнее.

Электронное строение атома углерода. Атом углерода (C) имеет порядковый номер 6. Его электронная конфигурация — $1s^22s^22p^2$. На внешнем энергетическом уровне у него находится 4 валентных электрона. Для достижения стабильного состояния (завершенного внешнего уровня из 8 электронов, как у инертных газов) атому углерода не хватает четырех электронов.

Энергетическая невыгодность образования ионов. Существует два теоретических ионных пути для достижения стабильности:

1. Отдать 4 электрона и превратиться в катион $C^{4+}$. Этот процесс требует огромного количества энергии (очень высокая суммарная энергия ионизации).

2. Принять 4 электрона и превратиться в анион $C^{4-}$. Этот процесс также энергетически невыгоден, так как к атому с небольшим ядром нужно добавить четыре дополнительных электрона, которые будут сильно отталкиваться друг от друга.

Поскольку образование ионов для углерода энергетически крайне невыгодно, он не образует ионных связей.

Образование общих электронных пар. Наиболее выгодным для атома углерода способом достижения стабильной электронной оболочки является образование четырех ковалентных связей. При этом он обобществляет свои четыре валентных электрона с валентными электронами других атомов, формируя общие электронные пары. Таким образом, атом углерода в соединениях, как правило, четырехвалентен.

Электроотрицательность и типы ковалентных связей. Углерод обладает средним значением электроотрицательности по шкале Полинга (около 2.55). Это значение не позволяет ему ни легко отдавать электроны (как металлы), ни агрессивно отнимать их (как фтор или кислород). Поэтому при взаимодействии с большинством атомов углерод образует именно ковалентные связи.

• Связь между двумя атомами углерода (C–C) является ковалентной неполярной, так как электроотрицательность атомов одинакова. Уникальная способность атомов углерода образовывать прочные цепи и циклы (катенация) лежит в основе разнообразия органического мира.

• Связь углерода с водородом (C–H), наиболее распространенная в органике, является ковалентной слабополярной, так как разница в электроотрицательности атомов С (2.55) и H (2.20) невелика.

• Связи углерода с более электроотрицательными атомами, такими как кислород, азот, галогены (например, C–O, C–N, C–Cl), являются ковалентными полярными, так как общая электронная пара смещена в сторону более электроотрицательного элемента.

Ответ: Для органических соединений характерна ковалентная связь (полярная или неполярная). Это объясняется строением атома углерода: имея 4 валентных электрона и среднюю электроотрицательность, для него энергетически наиболее выгодно образовывать четыре связи путем обобществления электронов, а не их полной отдачи или принятия.