Номер 6, страница 14 - гдз по химии 11 класс учебник Оспанова, Аухадиева

6. Приведите примеры простых веществ с двухатомными молекулами, в которых имеется:

а) только $\sigma$-связь;

б) $\sigma$- и $\pi$-связи.

Простые вещества с двухатомными молекулами образованы атомами одного и того же неметалла. Связь между атомами в таких молекулах является ковалентной. Ковалентная связь, в свою очередь, бывает одинарной, двойной или тройной. Тип связи определяет наличие в ней σ- (сигма) и π- (пи) составляющих:

• Одинарная связь всегда является σ-связью. Она образуется при перекрывании электронных облаков вдоль линии, соединяющей ядра атомов (осевое перекрывание).
• Двойная связь состоит из одной σ-связи и одной π-связи.
• Тройная связь состоит из одной σ-связи и двух π-связей.

π-связь образуется при «боковом» перекрывании негибридных p-орбиталей, оси которых параллельны друг другу и перпендикулярны линии σ-связи.

а) только σ-связь

Наличие только σ-связи в двухатомной молекуле означает, что атомы в ней соединены одинарной ковалентной связью. Такую связь образуют атомы, которым для завершения внешнего электронного слоя не хватает одного электрона, или атомы водорода.

Примерами могут служить:

• Молекула водорода ($H_2$). Каждый атом водорода имеет электронную конфигурацию $1s^1$. При образовании молекулы происходит перекрывание s-орбиталей двух атомов, в результате чего образуется одна σ-связь ($H-H$).

• Молекулы галогенов: фтор ($F_2$), хлор ($Cl_2$), бром ($Br_2$), йод ($I_2$). Атомы галогенов (VIIA группа) имеют 7 валентных электронов. Для образования устойчивой восьмиэлектронной оболочки (октета) каждый атом предоставляет по одному неспаренному электрону с p-подуровня для создания общей электронной пары. В результате осевого перекрывания p-орбиталей образуется одна σ-связь (например, $Cl-Cl$).

Ответ: $H_2$, $F_2$, $Cl_2$, $Br_2$, $I_2$.

б) σ- и π-связи

Наличие в молекуле как σ-, так и π-связей, указывает на присутствие кратной (двойной или тройной) связи между атомами. Такие связи образуют атомы, которым для завершения внешнего электронного слоя не хватает двух или трех электронов.

Примерами могут служить:

• Молекула кислорода ($O_2$). Атом кислорода (VIA группа) имеет 6 валентных электронов. Для достижения октета два атома кислорода образуют две общие электронные пары, формируя двойную связь ($O=O$). Эта связь состоит из одной σ-связи (образованной осевым перекрыванием p-орбиталей) и одной π-связи (образованной боковым перекрыванием p-орбиталей).

• Молекула азота ($N_2$). Атом азота (VA группа) имеет 5 валентных электронов. Для достижения октета два атома азота образуют три общие электронные пары, формируя тройную связь ($N \equiv N$). Эта связь состоит из одной σ-связи и двух π-связей.

Ответ: $O_2$, $N_2$.