Номер 4, страница 75 - гдз по химии 9 класс сборник задач и упражнений Габриелян, Тригубчак

Авторы: Габриелян О. С., Тригубчак И. В.
Тип: Сборник задач и упражнений
Издательство: Просвещение
Год издания: 2020 - 2025
Цвет обложки: белый, зелёный с кристаллом
ISBN: 978-5-09-073711-1
Популярные ГДЗ в 9 классе
Упражнения и задачи для самостоятельного решения. 8. Азот, фосфор и их соединения - номер 4, страница 75.
№4 (с. 75)
Условие. №4 (с. 75)
скриншот условия

4. Изобразите схематически образование молекул водорода, кислорода и азота, охарактеризуйте тип химической связи. В какой из этих молекул связь наиболее прочная? Как это отражается на свойствах простых веществ?
Решение. №4 (с. 75)

Решение 2. №4 (с. 75)
Изобразите схематически образование молекул водорода, кислорода и азота, охарактеризуйте тип химической связи.
Химическая связь в двухатомных молекулах простых веществ водорода ($H_2$), кислорода ($O_2$) и азота ($N_2$) является ковалентной неполярной. Этот тип связи образуется между атомами одного и того же химического элемента-неметалла. Электроотрицательность атомов одинакова, поэтому общие электронные пары не смещаются ни к одному из атомов. Связь образуется за счет обобществления валентных электронов до достижения атомами стабильной электронной конфигурации.
- Молекула водорода ($H_2$). Атом водорода (H) имеет на единственном энергетическом уровне один электрон ($1s^1$). Для получения стабильной двухэлектронной конфигурации (как у инертного газа гелия) два атома водорода объединяют свои электроны, образуя одну общую электронную пару. Так формируется одинарная ковалентная связь.
Схема образования (электронная формула Льюиса): $H \cdot + \cdot H \rightarrow H:H$.
Структурная формула: $H-H$. - Молекула кислорода ($O_2$). Атом кислорода (O) имеет на внешнем энергетическом уровне шесть валентных электронов ($2s^22p^4$). До завершения уровня до стабильного октета (8 электронов) ему не хватает двух электронов. Поэтому два атома кислорода образуют две общие электронные пары, формируя двойную ковалентную связь.
Схема образования: $:\ddot{O}: + :\ddot{O}: \rightarrow :\ddot{O}::\ddot{O}:$.
Структурная формула: $O=O$. - Молекула азота ($N_2$). Атом азота (N) имеет на внешнем уровне пять валентных электронов ($2s^22p^3$). Для достижения стабильного октета ему необходимо еще три электрона. Два атома азота обобществляют три пары электронов, в результате чего образуется тройная ковалентная связь.
Схема образования: $:\dot{N}\cdot + \cdot\dot{N}: \rightarrow :N \equiv N:$.
Структурная формула: $N \equiv N$.
Ответ: Во всех трех молекулах ($H_2$, $O_2$, $N_2$) реализуется ковалентная неполярная связь. В молекуле водорода связь одинарная, в молекуле кислорода — двойная, в молекуле азота — тройная.
В какой из этих молекул связь наиболее прочная?
Прочность ковалентной связи характеризуется энергией, которую необходимо затратить для ее разрыва, и зависит от ее кратности (количества общих электронных пар между атомами). Чем выше кратность связи, тем больше энергии требуется для ее разрыва, и, следовательно, тем прочнее связь.
- Молекула водорода ($H_2$): одинарная связь (кратность 1), энергия связи $\approx 436 \text{ кДж/моль}$.
- Молекула кислорода ($O_2$): двойная связь (кратность 2), энергия связи $\approx 498 \text{ кДж/моль}$.
- Молекула азота ($N_2$): тройная связь (кратность 3), энергия связи $\approx 945 \text{ кДж/моль}$.
Сравнение показывает, что тройная связь в молекуле азота является самой прочной, так как для ее разрыва требуется наибольшее количество энергии.
Ответ: Наиболее прочная связь в молекуле азота ($N_2$).
Как это отражается на свойствах простых веществ?
Прочность химической связи в молекулах напрямую определяет химическую активность простого вещества. Чем прочнее связь, тем она стабильнее, и тем сложнее заставить вещество вступить в химическую реакцию, так как для этого требуется разорвать существующие связи.
- Азот ($N_2$). Наличие очень прочной тройной связи делает молекулу азота исключительно стабильной. В обычных условиях азот является химически инертным газом. Его реакции (например, синтез аммиака) протекают только в жестких условиях: при высоких температурах и давлении, часто с использованием катализаторов.
- Кислород ($O_2$). Двойная связь в кислороде слабее тройной связи в азоте, поэтому кислород значительно более реакционноспособен. Он является сильным окислителем и поддерживает горение. Однако для начала большинства реакций с участием кислорода требуется первоначальный подвод энергии (нагревание, искра) для разрыва двойной связи.
- Водород ($H_2$). Одинарная связь в водороде является наименее прочной из трех рассмотренных. Это делает водород химически активным веществом, особенно при нагревании. Он реагирует со многими металлами и неметаллами, образуя гидриды и другие соединения.
Таким образом, высокая прочность связи приводит к низкой химической активности (инертности) вещества.
Ответ: Высокая прочность тройной связи в молекуле азота обуславливает его химическую инертность при обычных условиях. Кислород, имея менее прочную двойную связь, является активным веществом. Водород, с еще менее прочной одинарной связью, также обладает высокой химической активностью.
Другие задания:
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.
Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz
ПрисоединитьсяМы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по химии за 9 класс, для упражнения номер 4 расположенного на странице 75 к сборнику задач и упражнений 2020 года издания для учащихся школ и гимназий.
Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по химии к упражнению №4 (с. 75), авторов: Габриелян (Олег Саргисович), Тригубчак (Инесса Васильевна), ФГОС (старый) учебного пособия издательства Просвещение.