Номер 3, страница 106, часть 2 - гдз по химии 9 класс учебник Оспанова, Аухадиева

3. Изобразите порядок соединения атомов в молекулах с помощью структурных и электронных формул: сероводорода; оксида углерода (IV), серной кислоты и пентана $C_5H_{12}$

сероводород

Молекула сероводорода имеет химическую формулу $H_2S$. Атом серы (S) находится в 16-й группе периодической таблицы и имеет 6 валентных электронов. Атом водорода (H) имеет 1 валентный электрон. Для достижения стабильной электронной оболочки атому серы необходимо 2 электрона, а каждому атому водорода — по одному. В молекуле сероводорода атом серы образует две одинарные ковалентные полярные связи с двумя атомами водорода. На атоме серы также остаются две неподеленные электронные пары.

Электронная формула (формула Льюиса):

Электронная формула показывает все валентные электроны в молекуле. Общие электронные пары (связи) изображаются парой точек между атомами, а неподеленные пары — точками у атома.

$H:\ddot{S}:H$

Структурная формула:

Структурная формула показывает порядок соединения атомов в молекуле с помощью черточек, где каждая черточка обозначает одну общую электронную пару (химическую связь).

$H-S-H$

Ответ: Электронная формула сероводорода $H:\ddot{S}:H$, структурная формула $H-S-H$.

оксид углерода (IV)

Молекула оксида углерода (IV), или углекислого газа, имеет химическую формулу $CO_2$. Атом углерода (C) имеет 4 валентных электрона, а атом кислорода (O) — 6. В молекуле $CO_2$ атом углерода связан с двумя атомами кислорода двойными ковалентными полярными связями. Это позволяет всем атомам в молекуле иметь завершенный внешний электронный слой (октет).

Электронная формула (формула Льюиса):

Каждый атом кислорода имеет по две неподеленные электронные пары. Атом углерода неподеленных пар не имеет.

$:\ddot{O}::C::\ddot{O}:$

Структурная формула:

Двойная связь между атомами изображается двумя черточками.

$O=C=O$

Ответ: Электронная формула оксида углерода (IV) $:\ddot{O}::C::\ddot{O}:$, структурная формула $O=C=O$.

серная кислота

Молекула серной кислоты имеет химическую формулу $H_2SO_4$. Центральным атомом является атом серы (S). Он связан с четырьмя атомами кислорода. Два из этих атомов кислорода соединены с атомами водорода, образуя гидроксогруппы (–OH). Для минимизации формальных зарядов атом серы образует две двойные связи с двумя "концевыми" атомами кислорода и две одинарные связи с кислородами гидроксогрупп. Все связи в молекуле являются ковалентными полярными.

Электронная формула (формула Льюиса):

Показывает распределение всех валентных электронов, включая общие пары (связи) и неподеленные пары.

$ \begin{array}{ccc} & \large{:\ddot{O}:} & \\ & \large{::} & \\ \large{\text{H}:\ddot{O}:} & \large{\underset{\cdot\cdot}{S}} & \large{:\ddot{O}:\text{H}} \\ & \large{::} & \\ & \large{:\ddot{O}:} & \end{array} $

Структурная формула:

Показывает связи между атомами с помощью черточек.

$ \begin{array}{ccc} & \text{O} & \\ & \| & \\ \text{H}-\text{O}- & \text{S} & -\text{O}-\text{H} \\ & \| & \\ & \text{O} & \end{array} $

Ответ: Структурная формула серной кислоты $ \begin{array}{c} \text{O} \\ \| \\ \text{H}-\text{O}-\text{S}-\text{O}-\text{H} \\ \| \\ \text{O} \end{array} $. Электронная формула изображается аналогично, где каждая связь заменяется парой точек, а у атомов кислорода дорисовываются неподеленные электронные пары до октета.

пентан $C_5H_{12}$

Пентан — это насыщенный углеводород (алкан) с пятью атомами углерода. Для алканов характерны только одинарные ковалентные связи. В молекуле н-пентана (изомер с нормальной, неразветвленной цепью) атомы углерода соединены в цепь, и каждый атом углерода связан с таким количеством атомов водорода, чтобы его валентность была равна четырем.

Электронная формула (формула Льюиса):

Все связи образованы общими электронными парами (обозначены двоеточиями).

$ \begin{array}{ccccccccccc} & \text{H} & & \text{H} & & \text{H} & & \text{H} & & \text{H} & \\ & \vdots & & \vdots & & \vdots & & \vdots & & \vdots & \\ \text{H} & : & \text{C} & : & \text{C} & : & \text{C} & : & \text{C} & : & \text{C} & : & \text{H} \\ & \vdots & & \vdots & & \vdots & & \vdots & & \vdots & \\ & \text{H} & & \text{H} & & \text{H} & & \text{H} & & \text{H} & \end{array} $

Структурная формула:

Каждая электронная пара-связь изображается черточкой.

$ \begin{array}{ccccccccccc} & \text{H} & & \text{H} & & \text{H} & & \text{H} & & \text{H} & \\ & | & & | & & | & & | & & | & \\ \text{H} & - & \text{C} & - & \text{C} & - & \text{C} & - & \text{C} & - & \text{C} & - & \text{H} \\ & | & & | & & | & & | & & | & \\ & \text{H} & & \text{H} & & \text{H} & & \text{H} & & \text{H} & \end{array} $

Ответ: Структурная и электронная формулы н-пентана $C_5H_{12}$ показаны выше, они отображают последовательное соединение пяти атомов углерода в цепь, насыщенную атомами водорода.