Номер 1, страница 25 - гдз по химии 10 класс учебник Колевич, Матулис

1. При помощи электронных формул изобразите образование ковалентных связей в молекулах $HCl$, $H_2O$, $NH_3$, $CH_4$. Укажите валентности элементов в этих веществах.

Ковалентная связь — это химическая связь, возникающая в результате образования общих электронных пар между атомами. Атомы, образуя связь, стремятся достичь стабильной электронной конфигурации, как у благородных газов (чаще всего 8 электронов на внешней оболочке — правило октета, или 2 для водорода — правило дуплета). Валентность элемента в соединениях с ковалентной связью определяется числом образованных им ковалентных связей.

Образование ковалентной связи в молекуле HCl

Атом водорода ($H$) имеет 1 валентный электрон. Атом хлора ($Cl$), как элемент 17-й группы, имеет 7 валентных электронов. Для достижения стабильного состояния атому водорода нужен еще 1 электрон (чтобы завершить дуплет), а атому хлора также не хватает 1 электрона (чтобы завершить октет). Они образуют одну общую электронную пару.

Схема образования связи с помощью электронных формул:

$H \cdot + \cdot \ddot{Cl}: \rightarrow H:\ddot{Cl}:$

В результате образуется одна одинарная ковалентная связь. Водород образует одну связь, и хлор образует одну связь.

Ответ: Валентность водорода (H) равна I, валентность хлора (Cl) равна I.

Образование ковалентных связей в молекуле H₂O

Атом кислорода ($O$), как элемент 16-й группы, имеет 6 валентных электронов. Для завершения внешней оболочки до октета ему необходимо 2 электрона. Каждый из двух атомов водорода ($H$) имеет по 1 валентному электрону.

Атом кислорода образует две общие электронные пары с двумя атомами водорода.

Схема образования связей с помощью электронных формул:

$2H\cdot + :\ddot{O}: \rightarrow H:\ddot{O}:H$

В результате образуются две одинарные ковалентные связи. Кислород образует две связи, а каждый атом водорода — по одной.

Ответ: Валентность кислорода (O) равна II, валентность водорода (H) равна I.

Образование ковалентных связей в молекуле NH₃

Атом азота ($N$), как элемент 15-й группы, имеет 5 валентных электронов. Для достижения октета ему не хватает 3 электронов. Каждый из трех атомов водорода ($H$) имеет по 1 валентному электрону.

Атом азота образует три общие электронные пары с тремя атомами водорода.

Схема образования связей с помощью электронных формул:

$3H\cdot + \cdot\ddot{N}\cdot \rightarrow H:\underset{\Large H}{\ddot{N}}:H$

В результате образуются три одинарные ковалентные связи. Азот образует три связи, а каждый атом водорода — по одной.

Ответ: Валентность азота (N) равна III, валентность водорода (H) равна I.

Образование ковалентных связей в молекуле CH₄

Атом углерода ($C$), как элемент 14-й группы, имеет 4 валентных электрона. Для завершения внешнего слоя до октета ему не хватает 4 электронов. Каждый из четырех атомов водорода ($H$) имеет по 1 валентному электрону.

Атом углерода образует четыре общие электронные пары с четырьмя атомами водорода.

Схема образования связей с помощью электронных формул:

$4H\cdot + \cdot\dot{C}\cdot \rightarrow H:\underset{\Large H}{\overset{\Large H}{\ddot{C}}}:H$

В результате образуются четыре одинарные ковалентные связи. Углерод образует четыре связи, а каждый атом водорода — по одной.

Ответ: Валентность углерода (C) равна IV, валентность водорода (H) равна I.