Номер 2, страница 92 - гдз по химии 9 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Глава 5. Азот и фосфор. Параграф 27. Азотная кислота. Вопросы в начале параграфа - номер 2, страница 92.

Условие.

● Какие реакции называют обратимыми?

Решение.

Решение 2.

Вспомните механизм образования ковалентной химической связи.

Ковалентная связь — это химическая связь, возникающая между атомами за счет образования общих электронных пар. Существует два основных механизма образования ковалентной связи: обменный и донорно-акцепторный.

1. Обменный механизм. Это наиболее распространенный механизм, при котором каждый из взаимодействующих атомов предоставляет по одному неспаренному электрону для образования общей электронной пары. Связь образуется при перекрывании электронных облаков этих атомов.

Например, образование молекулы водорода $H_2$. Атом водорода имеет один электрон на 1s-орбитали. При сближении двух атомов водорода их s-орбитали перекрываются, и электроны образуют общую электронную пару, которая удерживает оба ядра вместе:

$H \cdot + \cdot H \rightarrow H:H$

Аналогично образуется связь в молекуле хлора $Cl_2$. У каждого атома хлора на внешнем уровне 7 электронов, один из которых неспаренный. Атомы объединяют свои неспаренные электроны, образуя общую пару и завершая свои октеты.

2. Донорно-акцепторный механизм. При этом механизме один атом (донор) предоставляет уже готовую электронную пару, а другой атом (акцептор) предоставляет для этой пары свободную (вакантную) орбиталь.

Классическим примером является образование иона аммония $NH_4^+$. Молекула аммиака ($NH_3$) имеет у атома азота неподеленную электронную пару (донор). Ион водорода ($H^+$) имеет вакантную 1s-орбиталь (акцептор). Азот предоставляет свою пару для образования связи с ионом водорода:

$H_3N: + H^+ \rightarrow [H_3N:H]^+$ или $[NH_4]^+$.

После образования все четыре связи $N-H$ в ионе аммония становятся равноценными.

В зависимости от разницы в электроотрицательности связываемых атомов ковалентная связь может быть неполярной (электронная пара распределена симметрично, например, в $H_2$, $O_2$) или полярной (электронная пара смещена к более электроотрицательному атому, например, в $HCl$, $H_2O$).

Ответ: Ковалентная связь образуется путем обобществления электронов между атомами. Основные механизмы: 1) обменный, когда каждый атом вносит по одному электрону в общую пару; 2) донорно-акцепторный, когда один атом (донор) предоставляет электронную пару, а другой (акцептор) — свободную орбиталь.

Какие реакции называют обратимыми?

Обратимыми называют химические реакции, которые при данных условиях могут протекать одновременно в двух противоположных направлениях — прямом (из реагентов в продукты) и обратном (из продуктов в реагенты).

В отличие от необратимых реакций, которые идут до конца (до полного израсходования одного из реагентов), обратимые реакции не доходят до завершения. В замкнутой системе через некоторое время после начала реакции устанавливается состояние химического равновесия. Это такое состояние, при котором скорость прямой реакции становится равной скорости обратной реакции ($V_{прямая} = V_{обратная}$). В состоянии равновесия концентрации всех участвующих в реакции веществ (и реагентов, и продуктов) остаются постоянными, хотя сами реакции (прямая и обратная) продолжают идти.

В уравнениях обратимых реакций вместо знака равенства или стрелки в одну сторону ставят знак обратимости — две противоположно направленные стрелки ($ \rightleftharpoons $).

Примеры обратимых реакций:

- Синтез аммиака (процесс Габера): $N_2(г) + 3H_2(г) \rightleftharpoons 2NH_3(г)$

- Окисление оксида серы(IV) в оксид серы(VI): $2SO_2(г) + O_2(г) \rightleftharpoons 2SO_3(г)$

- Реакция этерификации (образование сложного эфира): $CH_3COOH$ (уксусная кислота) $+ C_2H_5OH$ (этанол) $\rightleftharpoons CH_3COOC_2H_5$ (этилацетат) $+ H_2O$ (вода)

- Диссоциация слабых электролитов, например, угольной кислоты: $H_2CO_3 \rightleftharpoons H^+ + HCO_3^-$

Ответ: Обратимыми реакциями называют химические реакции, способные протекать одновременно в прямом и обратном направлениях при одних и тех же условиях. Такие реакции не идут до конца, а приводят к установлению химического равновесия.