Номер С, страница 127 - гдз по химии 8 класс учебник Усманова, Сакарьянова

С

1. Определите типы химических связей в соединениях, составьте их графические формулы: $Cl_2$, $\text{KI}$, $NaBr$, $HBr$.

2. При нагревании серы и йода в пробирках появляются в первом случае оранжево-красные, а во втором – темно-красные пары. Какой кристаллической решетке соответствует данное свойство?

3. Как изменяется доля ионной связи в хлоридах следующих металлов: $\text{Li}$, $\text{Na}$, $\text{K}$, $\text{Rb}$, $\text{Cs}$?

1. Объясните образование молекулы хлора ($Cl_2$).

Решение

Молекула хлора ($Cl_2$) образуется в результате установления ковалентной неполярной связи между двумя атомами хлора. Рассмотрим этот процесс пошагово:

1. Электронное строение атома хлора. Атом хлора (Cl) имеет порядковый номер 17 в периодической таблице. Его электронная конфигурация: $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^5$. На внешнем, третьем энергетическом уровне у атома хлора находится 7 валентных электронов.

2. Стремление к стабильности. Для достижения стабильной электронной конфигурации, подобной конфигурации благородного газа аргона (с 8 электронами на внешнем уровне), атому хлора не хватает одного электрона.

3. Образование ковалентной связи. Когда два атома хлора сближаются, каждый из них предоставляет по одному неспаренному электрону для образования общей электронной пары. Эта общая пара электронов принадлежит обоим атомам в равной степени, так как их электроотрицательность одинакова.

4. Формирование молекулы. В результате обобществления электронной пары между атомами возникает одинарная ковалентная связь ($Cl-Cl$). Каждый атом хлора в молекуле $Cl_2$ имеет завершенный внешний электронный слой из 8 электронов (6 собственных неподеленных электронов и 2 общих).

Схематически образование связи можно представить с помощью электронных формул (точки обозначают валентные электроны):

Таким образом, за счет образования одной общей электронной пары два атома хлора объединяются в двухатомную молекулу $Cl_2$. Связь в этой молекуле является ковалентной неполярной.

Ответ: Молекула хлора ($Cl_2$) образуется путем формирования одинарной ковалентной неполярной связи между двумя атомами хлора. Каждый атом предоставляет по одному валентному электрону для создания общей электронной пары, что позволяет обоим атомам достичь стабильной восьмиэлектронной оболочки.

2. Какие связи образуются в молекуле аммиака ($NH_3$)? Нарисуйте схему образования связи с помощью диаграммы «точек и крестов».

Решение

В молекуле аммиака ($NH_3$) образуются ковалентные полярные связи.

1. Электронное строение атомов. Атом азота (N), центральный атом в молекуле, имеет 5 валентных электронов (электронная конфигурация $1s^2 2s^2 2p^3$). Ему необходимо 3 электрона для завершения внешнего электронного слоя до октета. Атом водорода (H) имеет 1 валентный электрон ($1s^1$) и ему нужен еще один электрон для достижения стабильной конфигурации дуплета (как у гелия).

2. Образование связей. Атом азота образует три связи с тремя атомами водорода. Он предоставляет по одному своему неспаренному электрону на образование каждой из трех связей. Каждый из трех атомов водорода также предоставляет по одному своему электрону. В результате образуются три общие электронные пары, то есть три одинарные ковалентные связи N-H. У атома азота остается одна неподеленная пара валентных электронов.

3. Тип связи. Азот имеет более высокую электроотрицательность (3.04 по Полингу), чем водород (2.20). Из-за этой разницы общие электронные пары смещаются в сторону атома азота. Это приводит к возникновению на атоме азота частичного отрицательного заряда ($\delta-$), а на атомах водорода — частичных положительных зарядов ($\delta+$). Поэтому связи N-H в молекуле аммиака являются ковалентными полярными.

4. Схема образования связи («точки и кресты»). Обозначим валентные электроны атома азота точками (•), а валентные электроны атомов водорода — крестиками (x).

На схеме видно, как атом азота с пятью валентными электронами и три атома водорода с одним валентным электроном каждый объединяются, образуя три общие электронные пары (связи N-H) и одну неподеленную пару на атоме азота.

Ответ: В молекуле аммиака ($NH_3$) образуются три одинарные ковалентные полярные связи N-H.