Номер 6, страница 250 - гдз по химии 10 класс учебник Колевич, Матулис

6. Изобразите образование водородных связей между молекулами этиламина. Могут ли образовываться водородные связи между молекулами триметиламина?

Решение

Изобразите образование водородных связей между молекулами этиламина

Водородная связь — это тип межмолекулярного взаимодействия, которое возникает между атомом водорода, ковалентно связанным с сильноэлектроотрицательным атомом (чаще всего $N$, $O$ или $F$), и неподеленной электронной парой другого электроотрицательного атома в соседней молекуле.

Молекула этиламина имеет формулу $C_2H_5NH_2$. В ее состав входит аминогруппа $-NH_2$. Атом азота ($N$) обладает высокой электроотрицательностью по сравнению с атомом водорода ($H$). В результате этого ковалентная связь $N-H$ является сильно полярной. Электронная плотность смещена к атому азота, из-за чего на нем образуется частичный отрицательный заряд ($\delta-$), а на атомах водорода, связанных с ним, — частичный положительный заряд ($\delta+$). Кроме того, у атома азота есть одна неподеленная электронная пара.

Эти два фактора — наличие полярной связи $N-H$ и неподеленной электронной пары на атоме азота — являются условием для образования водородных связей между молекулами этиламина. Частично положительно заряженный атом водорода ($H^{\delta+}$) одной молекулы этиламина притягивается к неподеленной электронной паре атома азота ($N^{\delta-}$) другой молекулы.

Схематически образование водородной связи (обозначена точками) можно изобразить следующим образом:

$C_2H_5-\overset{\Large{\cdot\cdot}}{\underset{H}{\underset{|}{\overset{\delta-}{N}}}}-H^{\delta+} \ \cdots \ \overset{\Large{\cdot\cdot}}{\overset{\delta-}{N}}H_2-C_2H_5$

Ответ: Да, между молекулами этиламина образуются водородные связи. Они возникают между атомом водорода аминогруппы одной молекулы и атомом азота другой молекулы.

Могут ли образовываться водородные связи между молекулами триметиламина?

Молекула триметиламина имеет формулу $(CH_3)_3N$. В этой молекуле центральный атом азота связан с тремя метильными группами ($-CH_3$).

Для образования водородной связи между одинаковыми молекулами необходимо, чтобы молекула была одновременно и донором, и акцептором протона. Донором выступает атом водорода, связанный с электроотрицательным атомом, а акцептором — электроотрицательный атом с неподеленной электронной парой.

В молекуле триметиламина атом азота имеет неподеленную электронную пару и несет на себе частичный отрицательный заряд, поэтому он может выступать в роли акцептора водородной связи. Однако в этой молекуле нет атомов водорода, которые были бы непосредственно связаны с атомом азота. Все атомы водорода связаны с атомами углерода. Связь $C-H$ является слабополярной, и частичный положительный заряд на этих атомах водорода недостаточен для образования водородной связи. Таким образом, молекула триметиламина не может быть донором водородной связи.

Поскольку для образования водородных связей между молекулами триметиламина отсутствует необходимый компонент (донор водорода), такие связи между ними не возникают.

Ответ: Нет, между молекулами триметиламина не могут образовываться водородные связи, так как в их структуре отсутствуют атомы водорода, ковалентно связанные с атомом азота.