Номер 85, страница 32 - гдз по химии 10 класс сборник задач Матулис, Матулис

85. Электроотрицательность элементов убывает в следующем ряду:

$F > O > N > Cl > Br > I > C > H.$

Составьте структурные формулы веществ: HF, HCl, HBr, HI. Укажите частичные заряды на атомах. Как изменяется полярность связи в приведенном ряду?

Решение

Химическая связь между атомами водорода и галогена в молекулах HF, HCl, HBr и HI является ковалентной полярной. Это связано с тем, что атомы галогенов (F, Cl, Br, I) обладают большей электроотрицательностью (ЭО), чем атом водорода (H). Электроотрицательность — это способность атома притягивать к себе электроны, участвующие в образовании химической связи. В результате этого притяжения общая электронная пара смещается к более электроотрицательному атому.

Составьте структурные формулы веществ: HF, HCl, HBr, HI. Укажите частичные заряды на атомах.

Во всех этих соединениях атом водорода и атом галогена связаны одинарной связью. Так как, согласно приведенному ряду, электроотрицательность галогенов выше электроотрицательности водорода ($F > Cl > Br > I > H$), то электронная плотность смещается от атома водорода к атому галогена. На атоме галогена возникает частичный отрицательный заряд ($ \delta- $), а на атоме водорода — частичный положительный заряд ($ \delta+ $).

Структурные формулы с указанием частичных зарядов выглядят следующим образом:

Фтороводород: $H^{\delta+}-F^{\delta-}$

Хлороводород: $H^{\delta+}-Cl^{\delta-}$

Бромоводород: $H^{\delta+}-Br^{\delta-}$

Иодоводород: $H^{\delta+}-I^{\delta-}$

Ответ: Структурные формулы: $H-F$, $H-Cl$, $H-Br$, $H-I$. Частичные заряды: на атомах водорода — частичный положительный ($ \delta+ $), на атомах галогенов — частичный отрицательный ($ \delta- $).

Как изменяется полярность связи в приведенном ряду?

Полярность ковалентной связи зависит от разности электроотрицательностей (ΔЭО) между атомами, образующими связь. Чем больше эта разность, тем сильнее смещена электронная пара и, следовательно, тем полярнее связь.

В ряду галогенов от фтора к иоду ($F \to Cl \to Br \to I$) электроотрицательность уменьшается. Электроотрицательность водорода остается постоянной. Следовательно, разность электроотрицательностей между атомом галогена и атомом водорода в ряду HF – HCl – HBr – HI также уменьшается:

$\DeltaЭО(H-F) > \DeltaЭО(H-Cl) > \DeltaЭО(H-Br) > \DeltaЭО(H-I)$

Таким образом, полярность связи ослабевает при переходе от фтороводорода к иодоводороду. Связь H–F является наиболее полярной, а связь H–I — наименее полярной в этом ряду.

Ответ: Полярность связи в ряду HF — HCl — HBr — HI уменьшается.