Номер 1, страница 68 - гдз по химии 9 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

Часть I

1. Молекулярная формула аммиака .

а) Электронная формула аммиака:

б) Структурная формула аммиака:

Геометрическая форма молекулы с обозначением атомов и частичных зарядов:

1. Молекулярная формула аммиака $NH_3$

а) Электронная формула аммиака:

Электронная формула, также известная как формула Льюиса, отображает распределение валентных электронов в молекуле. Атом азота (N), элемент 15-й группы, имеет 5 валентных электронов. Атом водорода (H) имеет 1 валентный электрон. В молекуле аммиака ($NH_3$) атом азота образует три одинарные ковалентные связи с тремя атомами водорода. Для этого используются 3 электрона азота и по одному электрону от каждого из трех атомов водорода. Оставшиеся 2 валентных электрона азота образуют неподеленную (свободную) электронную пару. В результате атом азота имеет завершенный электронный октет (8 электронов), а каждый атом водорода — завершенный дублет (2 электрона).

Ответ: Электронная формула аммиака, где черточки обозначают связывающие электронные пары, а точки — неподеленную электронную пару: $$ \Large \begin{array}{c} \cdot\cdot \\ \text{H}-\text{N}-\text{H} \\ | \\ \text{H} \end{array} $$

б) Структурная формула аммиака:

Структурная формула показывает порядок соединения атомов в молекуле. Ковалентные связи между атомами изображаются в виде черточек. Для аммиака она показывает, что центральный атом азота соединен с тремя атомами водорода. Часто в структурной формуле также указывают неподеленные электронные пары, так как они важны для понимания геометрии и реакционной способности молекулы.

Ответ: Структурная формула аммиака (с указанием неподеленной электронной пары): $$ \Large \begin{array}{c} \cdot\cdot \\ \text{H}-\text{N}-\text{H} \\ | \\ \text{H} \end{array} $$ Или в упрощенном виде (без указания неподеленной пары): $$ \Large \begin{array}{c} \text{H}-\text{N}-\text{H} \\ | \\ \text{H} \end{array} $$

Геометрическая форма молекулы с обозначением атомов и частичных зарядов:

Геометрическая форма молекулы определяется взаимным отталкиванием электронных пар валентной оболочки центрального атома (теория VSEPR). В молекуле аммиака у центрального атома азота имеется четыре электронные пары: три связывающие (с атомами водорода) и одна неподеленная. Эти четыре пары располагаются в пространстве, образуя тетраэдрическую электронную геометрию. Однако форма самой молекулы определяется положением атомных ядер, поэтому она является тригональной (треугольной) пирамидой. Атом азота находится в вершине этой пирамиды, а три атома водорода образуют ее основание. Неподеленная пара электронов отталкивается сильнее связывающих пар, что приводит к уменьшению валентного угла H-N-H до $107,8^\circ$ (вместо идеального тетраэдрического угла $109,5^\circ$).
Связи N-H полярны из-за разницы в электроотрицательности между азотом (ЭО = 3.04) и водородом (ЭО = 2.20). Электронная плотность смещена к более электроотрицательному атому азота, в результате чего на нем возникает частичный отрицательный заряд ($\delta-$), а на каждом из атомов водорода — частичный положительный заряд ($\delta+$). Асимметричное строение молекулы и полярность связей делают молекулу аммиака в целом полярной.

Ответ: Геометрическая форма — тригональная пирамида. Ниже приведена структурная формула с обозначением атомов и частичных зарядов, которая, однако, является плоской проекцией и не передает реального пространственного строения молекулы: $$ \Large \begin{array}{c} \cdot\cdot \\ \text{H}^{\delta+}-\text{N}^{\delta-}-\text{H}^{\delta+} \\ | \\ \text{H}^{\delta+} \end{array} $$