Номер 379, страница 59 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

379. Как изменяется прочность связи и её длина в ряду: $C-C$, $C=C$, $C\equiv C$? Почему?

В ряду связей между атомами углерода $C-C$ (одинарная), $C=C$ (двойная) и $C\equiv C$ (тройная) прочность связи последовательно увеличивается, а её длина уменьшается.

Причиной этих изменений является увеличение кратности связи — числа общих электронных пар, которые связывают два атома углерода. С ростом кратности связи (от 1 в одинарной до 3 в тройной) увеличивается электронная плотность в межъядерном пространстве. Это приводит к более сильному электростатическому притяжению между положительно заряженными ядрами атомов и общими отрицательно заряженными электронами.

Вследствие этого усиленного притяжения происходят два взаимосвязанных процесса:

1.Возрастает прочность связи. Чтобы разорвать связь с большей кратностью, необходимо затратить больше энергии. Так, средняя энергия одинарной связи $C-C$ составляет примерно $348 \frac{\text{кДж}}{\text{моль}}$, двойной $C=C$ — $614 \frac{\text{кДж}}{\text{моль}}$, а тройной $C\equiv C$ — $839 \frac{\text{кДж}}{\text{моль}}$.

2.Уменьшается длина связи. Атомы сильнее притягиваются друг к другу и располагаются на меньшем расстоянии. Средняя длина связи для $C-C$ равна $0.154 \text{ нм}$ ($154 \text{ пм}$), для $C=C$ — $0.134 \text{ нм}$ ($134 \text{ пм}$), а для $C\equiv C$ — $0.120 \text{ нм}$ ($120 \text{ пм}$).

Ответ: В ряду $C-C \rightarrow C=C \rightarrow C\equiv C$ прочность связи увеличивается, а её длина уменьшается. Это обусловлено увеличением кратности связи (количества общих электронных пар), что приводит к более сильному взаимному притяжению атомов углерода.