Номер 3, страница 43 - гдз по химии 11 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Тестовые задания. Параграф 9. Пространственное строение молекул. Глава II. Строение вещества - номер 3, страница 43.

Условие.

3. $sp$-Гибридизацией можно объяснить геометрическую форму молекулы

1) $BCl_3$

2) $BeF_2$

3) $C_2H_2$

4) $C_2H_6$

Решение.

Решение 2.

Решение

sp-гибридизация — это тип гибридизации атомных орбиталей, при котором происходит смешение одной s-орбитали и одной p-орбитали, что приводит к образованию двух эквивалентных sp-гибридных орбиталей. Эти орбитали располагаются на одной прямой под углом 180° друг к другу. Такой тип гибридизации объясняет линейную геометрическую форму молекул. Для определения типа гибридизации центрального атома нужно подсчитать его стерическое число, равное сумме количества σ-связей и неподеленных электронных пар. Стерическому числу 2 соответствует sp-гибридизация.

Рассмотрим предложенные варианты:

1) BCl₃
В молекуле хлорида бора ($BCl_3$) центральным атомом является бор (B). Атом бора образует 3 σ-связи с атомами хлора и не имеет неподеленных электронных пар. Стерическое число для атома бора равно $3 + 0 = 3$. Это соответствует sp²-гибридизации, а молекула имеет форму плоского треугольника с углами 120°.

2) BeF₂
В молекуле фторида бериллия ($BeF_2$) центральным атомом является бериллий (Be). Атом бериллия образует 2 σ-связи с атомами фтора и не имеет неподеленных электронных пар. Стерическое число для атома бериллия равно $2 + 0 = 2$. Это соответствует sp-гибридизации, а молекула имеет линейную форму с валентным углом 180°.

3) C₂H₂
В молекуле ацетилена ($C_2H_2$, структурная формула $H−C≡C−H$) каждый атом углерода (C) образует одну σ-связь с атомом водорода и одну σ-связь с другим атомом углерода (тройная связь состоит из одной σ- и двух π-связей). Неподеленных электронных пар у атомов углерода нет. Таким образом, стерическое число для каждого атома углерода равно $2 + 0 = 2$. Это соответствует sp-гибридизации, и молекула является линейной.

4) C₂H₆
В молекуле этана ($C_2H_6$) каждый атом углерода образует 4 σ-связи (одну с другим атомом углерода и три с атомами водорода). Неподеленных электронных пар нет. Стерическое число для каждого атома углерода равно $4 + 0 = 4$. Это соответствует sp³-гибридизации, а геометрия вокруг каждого атома углерода — тетраэдрическая.

Таким образом, sp-гибридизацией объясняется геометрическая форма молекул как фторида бериллия ($BeF_2$), так и ацетилена ($C_2H_2$). Оба варианта являются правильными.

Ответ: 2, 3.