Номер 3, страница 110 - гдз по химии 11 класс учебник Оспанова, Аухадиева

3. Один из атомов водорода в молекулах одноатомных спиртов является более подвижным. Поясните, почему.

3. В молекулах одноатомных спиртов, имеющих общую формулу $R-OH$, более подвижным является атом водорода, который входит в состав гидроксильной (гидроксо-) группы $-OH$. Остальные атомы водорода связаны с атомами углерода в радикале $\text{R}$ и не проявляют такой подвижности.

Причина этой подвижности кроется в особенностях химической связи между кислородом и водородом в гидроксогруппе.

1. Высокая электроотрицательность кислорода. Атом кислорода обладает значительно более высокой электроотрицательностью (способностью притягивать электроны) по сравнению с атомом водорода. Из-за этого общая электронная пара в ковалентной связи $O-H$ сильно смещена в сторону атома кислорода.

2. Поляризация связи. Смещение электронной плотности приводит к поляризации связи $O-H$. На атоме кислорода возникает частичный отрицательный заряд ($\delta-$), а на атоме водорода — частичный положительный заряд ($\delta+$). Молекулу можно схематически изобразить так: $R-O^{\delta-}-H^{\delta+}$.

3. Ослабление связи и кислотные свойства. Из-за недостатка электронной плотности и наличия частичного положительного заряда связь атома водорода с кислородом ослабевает. В присутствии подходящего реагента (например, активного металла или сильного основания) этот атом водорода может легко отщепиться в виде протона $H^+$. Эта способность отдавать протон и характеризует его как "подвижный". Именно эта подвижность обуславливает слабые кислотные свойства спиртов.

Для сравнения, связи углерод-водород ($C-H$) в алкильном радикале являются гораздо менее полярными, поскольку электроотрицательности углерода и водорода близки. Поэтому атомы водорода, связанные с углеродом, не являются подвижными и не проявляют кислотных свойств в типичных для спиртов реакциях.

Ответ: Один из атомов водорода в молекулах спиртов — тот, что находится в гидроксильной группе ($-OH$), — является более подвижным из-за сильной поляризации связи $O-H$. Высокая электроотрицательность атома кислорода вызывает смещение электронной плотности от водорода, в результате чего на водороде возникает частичный положительный заряд. Это облегчает его отщепление в виде протона ($H^+$), что и определяет его подвижность и кислотные свойства спиртов.