Номер 1, страница 83 - гдз по химии 9 класс сборник задач и упражнений Габриелян, Тригубчак

8. Азот, фосфор и их соединения. Проверьте себя - номер 1, страница 83.

Условие.

1. В молекуле азота атомы связаны

1) двумя $\pi$-связями и одной $\sigma$-связью

2) двумя $\sigma$-связями и одной $\pi$-связью

3) двумя $\pi$-связями и одной водородной связью

4) ковалентными связями по донорно-акцепторному механизму

Решение.

Решение 2.

Решение

Молекула азота имеет химическую формулу $N_2$. Азот (N) — это химический элемент с порядковым номером 7. Его электронная конфигурация $1s^22s^22p^3$. На внешнем (валентном) электронном уровне у атома азота находятся 5 электронов, из которых 3 являются неспаренными ($2p^3$).

Для достижения стабильного состояния с завершенной внешней электронной оболочкой (октет), каждому атому азота необходимо 3 электрона. В молекуле $N_2$ два атома азота объединяют свои неспаренные электроны, образуя три общие электронные пары. В результате между атомами азота возникает тройная ковалентная связь, которую можно изобразить как $N \equiv N$.

По теории молекулярных орбиталей и методу валентных связей, любая кратная связь между двумя атомами состоит из одной $\sigma$-связи (сигма-связи) и одной или двух $\pi$-связей (пи-связей).

• Одинарная связь — это одна $\sigma$-связь.
• Двойная связь — это одна $\sigma$-связь и одна $\pi$-связь.
• Тройная связь — это одна $\sigma$-связь и две $\pi$-связи.

$\sigma$-связь является самой прочной и образуется при перекрывании атомных орбиталей вдоль линии, соединяющей центры атомов. $\pi$-связи слабее и образуются при "боковом" перекрывании p-орбиталей, расположенных перпендикулярно линии $\sigma$-связи.

Следовательно, тройная связь в молекуле азота состоит из одной $\sigma$-связи и двух $\pi$-связей.

Рассмотрим предложенные варианты:

1) двумя π-связями и одной σ-связью
Этот вариант точно описывает состав тройной связи в молекуле азота. Это верное утверждение.

2) двумя σ-связями и одной π-связью
Это неверно, так как между двумя атомами может образоваться только одна $\sigma$-связь.

3) двумя π-связями и одной водородной связью
Это неверно. Во-первых, в молекуле азота нет атомов водорода. Во-вторых, водородная связь — это тип межмолекулярного взаимодействия, а не внутримолекулярной связи.

4) ковалентными связями по донорно-акцепторному механизму
Это неверно. Связи в молекуле $N_2$ образуются по обменному механизму, когда каждый из атомов предоставляет по одному неспаренному электрону для образования общей электронной пары. Донорно-акцепторный механизм подразумевает, что одна частица (донор) предоставляет пару электронов, а другая (акцептор) — пустую орбиталь. Такой механизм не реализуется при образовании молекулы $N_2$.

Ответ: 1) двумя π-связями и одной σ-связью.