Номер 4, страница 70 - гдз по химии 8 класс учебник Габриелян

Решение

Прочность химической связи определяется энергией, которую необходимо затратить на ее разрыв. В гомоядерных двухатомных молекулах (состоящих из атомов одного элемента) прочность связи в первую очередь зависит от ее кратности (порядка) — числа общих электронных пар между атомами. Чем выше кратность связи, тем она прочнее.

Рассмотрим строение каждой молекулы, чтобы определить кратность связи:

• Хлор ($Cl_2$): Атом хлора ($Cl$) находится в 17-й группе и имеет 7 валентных электронов. Для формирования стабильной восьмиэлектронной оболочки (октета) двум атомам хлора достаточно образовать одну общую электронную пару. Таким образом, в молекуле $Cl_2$ существует одинарная ковалентная связь ($Cl-Cl$). Кратность связи равна 1.
• Дисера ($S_2$): Атом серы ($S$) находится в 16-й группе и имеет 6 валентных электронов. Чтобы достичь октета, два атома серы образуют две общие электронные пары. В молекуле $S_2$ атомы связаны двойной ковалентной связью ($S=S$). Кратность связи равна 2.
• Азот ($N_2$): Атом азота ($N$) находится в 15-й группе и имеет 5 валентных электронов. Для достижения октета двум атомам азота необходимо образовать три общие электронные пары. В молекуле $N_2$ реализуется тройная ковалентная связь ($N \equiv N$), которая является очень прочной. Кратность связи равна 3.

Поскольку прочность связи растет с увеличением ее кратности (одинарная < двойная < тройная), то ряд веществ в порядке увеличения прочности связи будет следующим: $Cl_2$, $S_2$, $N_2$.

Ответ: Ряд веществ в порядке увеличения прочности химической связи: $Cl_2$, $S_2$, $N_2$. Обоснование заключается в том, что в этом ряду увеличивается кратность связи между атомами: от одинарной в молекуле хлора, к двойной в молекуле дисеры и до тройной в молекуле азота.

Длина связи — это расстояние между ядрами связанных атомов. Длина связи обратно пропорциональна ее кратности и прочности. Чем больше электронных пар связывают атомы (чем выше кратность), тем сильнее притяжение между ядрами и тем короче связь.

Следовательно, в составленном нами ряду $Cl_2 \rightarrow S_2 \rightarrow N_2$, по мере увеличения кратности и прочности связи, ее длина будет закономерно уменьшаться. Связь $Cl-Cl$ будет самой длинной, а связь $N \equiv N$ — самой короткой.

Ответ: В ряду $Cl_2$, $S_2$, $N_2$ длина связи в молекулах будет уменьшаться.