Номер 3, страница 16 - гдз по химии 8 класс сборник контрольных и самостоятельных работ Сеген, Власовец

Решение

Выбор ряда

Необходимо выбрать ряд, в котором все вещества имеют только ковалентные полярные связи. Проанализируем каждый из предложенных рядов:

а) CuSO₄ (сульфат меди(II)) и NaCl (хлорид натрия) являются ионными соединениями. В них присутствуют ионные связи между катионами и анионами (например, Cu²⁺ и SO₄²⁻, Na⁺ и Cl⁻), хотя внутри сложного иона SO₄²⁻ есть ковалентные полярные связи. Таким образом, этот ряд не подходит, так как содержит ионные связи.

б) NaOH (гидроксид натрия) является ионным соединением (Na⁺ и OH⁻). Хотя внутри иона OH⁻ связь O-H ковалентная полярная, само соединение имеет ионную связь. Этот ряд не подходит.

в) HCl (хлороводород), H₂S (сероводород) и H₂O (вода) — все эти вещества состоят из молекул, образованных только ковалентными полярными связями. Во всех случаях связь образуется между атомами водорода и более электроотрицательными неметаллами (Cl, S, O), что приводит к смещению электронной плотности и образованию полярной ковалентной связи.

г) NaNO₃ (нитрат натрия) и NaCl (хлорид натрия) являются ионными соединениями. Этот ряд не подходит.

Таким образом, единственным рядом, где все вещества имеют исключительно ковалентные полярные связи, является ряд в) HCl, H₂S, H₂O.

Ответ: Ряд в) HCl, H₂S, H₂O

Схемы образования этих соединений

Ковалентная полярная связь образуется между атомами с различной электроотрицательностью путем образования общих электронных пар, которые смещаются в сторону более электроотрицательного атома.

1. Хлороводород (HCl)

Атом водорода (H) имеет 1 валентный электрон. Атом хлора (Cl) имеет 7 валентных электронов. Для образования стабильной электронной конфигурации (дуплет для H, октет для Cl) эти атомы образуют одну общую электронную пару.

Схема образования: $H + Cl \rightarrow H-Cl$ (химическая связь образуется путем обобществления электронов).

Поскольку электроотрицательность хлора (по Полингу 3.16) выше, чем у водорода (2.20), общая электронная пара смещена к атому хлора, что придает ему частичный отрицательный заряд ($\delta^-$), а атому водорода — частичный положительный заряд ($\delta^+$).

2. Сероводород (H₂S)

Атом серы (S) имеет 6 валентных электронов. Каждый из двух атомов водорода (H) имеет 1 валентный электрон. Атом серы образует две ковалентные связи, обобществляя по одному электрону с каждым атомом водорода.

Схема образования: $H + S + H \rightarrow H-S-H$ (сернистый водород имеет угловую структуру, в которой две связи H-S являются полярными).

Электроотрицательность серы (2.58) выше, чем у водорода (2.20), поэтому электронные пары в связях H-S смещены к атому серы.

3. Вода (H₂O)

Атом кислорода (O) имеет 6 валентных электронов. Каждый из двух атомов водорода (H) имеет 1 валентный электрон. Атом кислорода образует две ковалентные связи, обобществляя по одному электрону с каждым атомом водорода.

Схема образования: $H + O + H \rightarrow H-O-H$ (молекула воды также имеет угловую структуру).

Электроотрицательность кислорода (3.44) значительно выше, чем у водорода (2.20), что приводит к сильному смещению электронных пар к атому кислорода и высокой полярности связей H-O.

Ответ: Схемы образования связей описаны выше.

Тип кристаллической структуры, характерной для них

Все соединения (HCl, H₂S, H₂O), в которых связи являются ковалентными полярными и которые образуют дискретные молекулы, в твердом состоянии формируют молекулярную кристаллическую решетку. В узлах такой решетки расположены отдельные молекулы, связанные между собой относительно слабыми межмолекулярными силами (например, диполь-дипольными взаимодействиями и водородными связями в случае воды).

Ответ: Молекулярная кристаллическая решетка.