Номер 366, страница 57 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

366. В каких двухатомных молекулах имеются кратные связи: $H_2$, $N_2$, $Na_2$, $O_2$, $Br_2$, $S_2$?

Кратной называется химическая связь (двойная или тройная), образованная более чем одной общей электронной парой между двумя атомами. Проанализируем строение каждой из предложенных двухатомных молекул, чтобы определить кратность связи в них.

Атом водорода (H) имеет один валентный электрон на внешней оболочке ($1s^1$). Для достижения стабильной двухэлектронной оболочки (дуплета), которая является завершенной для первого периода, два атома водорода образуют одну общую электронную пару. В результате возникает одинарная ковалентная неполярная связь. Структурная формула: $H-H$. Кратность связи равна 1.

Ответ: в молекуле $H_2$ связь одинарная, не кратная.

Атом азота (N) находится в 15-й группе периодической системы и имеет 5 валентных электронов ($2s^22p^3$). Для завершения внешней электронной оболочки до стабильного октета (восьми электронов) каждому атому азота не хватает трёх электронов. Два атома азота образуют три общие электронные пары, формируя тройную ковалентную неполярную связь (одна $\sigma$-связь и две $\pi$-связи). Структурная формула: $N \equiv N$. Кратность связи равна 3.

Ответ: в молекуле $N_2$ связь тройная, то есть кратная.

Атом натрия (Na) — щелочной металл, имеющий один валентный электрон ($3s^1$). В газовой фазе атомы натрия могут образовывать двухатомные молекулы. Связь образуется за счет обобществления двух валентных электронов с образованием одной общей электронной пары. Связь в молекуле $Na_2$ является одинарной. Структурная формула: $Na-Na$. Кратность связи равна 1.

Ответ: в молекуле $Na_2$ связь одинарная, не кратная.

Атом кислорода (O) находится в 16-й группе и имеет 6 валентных электронов ($2s^22p^4$). Для достижения стабильного октета каждому атому не хватает двух электронов. Два атома кислорода образуют две общие электронные пары, формируя двойную ковалентную неполярную связь (одна $\sigma$-связь и одна $\pi$-связь). Структурная формула: $O=O$. Кратность связи равна 2.

Ответ: в молекуле $O_2$ связь двойная, то есть кратная.

Атом брома (Br) является галогеном (17-я группа) и имеет 7 валентных электронов. Для достижения стабильного октета каждому атому брома необходим один электрон. Два атома брома образуют одну общую электронную пару, формируя одинарную ковалентную неполярную связь. Структурная формула: $Br-Br$. Кратность связи равна 1.

Ответ: в молекуле $Br_2$ связь одинарная, не кратная.

Атом серы (S) расположен в 16-й группе, как и кислород, и также имеет 6 валентных электронов ($3s^23p^4$). Двухатомная молекула серы $S_2$ (которая существует, например, в парах серы при высоких температурах) по своему строению аналогична молекуле кислорода $O_2$. Два атома серы образуют две общие электронные пары для достижения октета, формируя двойную ковалентную неполярную связь. Структурная формула: $S=S$. Кратность связи равна 2.

Ответ: в молекуле $S_2$ связь двойная, то есть кратная.

Ответ: кратные связи имеются в молекулах $N_2$ (тройная), $O_2$ (двойная) и $S_2$ (двойная).