Решение задания по химии
а) Определите число связей в молекулах H2S, SO2.
б) Во всех ли перечисленных молекулах SbF3, AsF3, NF3, PF3 одинаковая геометрическая конфигурация молекул? Ответ обосновать.
в) Определите, какие из приведённых молекул HCl, H2O, CO2, HF имеют дипольный момент, равный нулю. Почему?
г) В каких из перечисленных молекул N2, CH4, O2, C2H2 имеются Q - связи и нет П - связей?
а) В молекуле H2S имеется два одинарных σ-связи (два водорода связаны с серой). В молекуле SO2 имеется две одноосные σ-связи и одна пи-связь (двойная связь между серой и кислородом).
б) В молекулах SbF3, AsF3, NF3 и PF3 геометрическая конфигурация различна. SbF3 и AsF3 имеют три единственные связи и являются тригонально-плоскими. NF3 и PF3 имеют четвертую неподеленную электронную пару, что делает их формами тетраэдрической конфигурации.
в) У молекул HCl, H2O и HF дипольный момент ненулевой из-за их полярности. В CO2 дипольный момент равен нулю, поскольку молекулы симметричны.
г) В молекулах N2, O2 и C2H2 имеются только Q-связи (σ-связи), а в CH4 также только σ-связи и нет П-связей.
**а) Число связей:**
* **H₂S:** Два ковалентных связи S-H.
* **SO₂:** Две двойные связи S=O (в резонансной структуре). Более точно, связь серы с кислородом имеет порядок 1.5. Можно сказать, что это промежуточное состояние между одинарной и двойной связью.
**б) Геометрическая конфигурация SbF₃, AsF₃, NF₃, PF₃:**
Нет, не во всех молекулах одинаковая геометрическая конфигурация.
* **SbF₃, AsF₃, PF₃:** Эти молекулы имеют пирамидальную форму. Центральный атом (Sb, As, P) имеет неподеленную электронную пару, которая отталкивает связывающие электронные пары, приводя к искажению тетраэдрической формы и образованию пирамиды.
* **NF₃:** Также имеет пирамидальную форму, но угол связи F-N-F меньше, чем в других молекулах, из-за большей электроотрицательности фтора и более сильного отталкивания неподеленной пары азота.
**в) Дипольный момент:**
Дипольный момент равен нулю у **CO₂**. Хотя связи C=O полярны, молекула CO₂ линейна, и дипольные моменты связей компенсируют друг друга.
**HCl, H₂O, HF:** Эти молекулы имеют ненулевой дипольный момент, так как связи в них полярны, а геометрия молекул не обеспечивает компенсацию дипольных моментов связей. H₂O – угловая, HCl и HF – линейные.
**г) σ-связи и π-связи:**
σ-связи без π-связей присутствуют в молекулах **N₂** (одна σ-связь и две π-связи) и **CH₄** (четыре σ-связи).
* **N₂:** Хотя в молекуле азота есть тройная связь, состоящая из одной σ-связи и двух π-связей, условие "нет π-связей" не выполняется.
* **CH₄:** Молекула метана имеет только одинарные связи, которые являются σ-связями.
* **O₂:** В молекуле кислорода двойная связь (одна σ-связь и одна π-связь).
* **C₂H₂:** В молекуле ацетилена есть тройные связи (одна σ-связь и две π-связи) между атомами углерода и одинарные (σ) связи C-H.