Номер 1010, страница 161 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

1010. Какое число $ \sigma $- и $ \pi $-связей в молекуле азота? Какая из этих связей разрывается первой при разрушении молекулы азота?

Решение

Атом азота (N) расположен в 15-й группе (VA) второго периода периодической системы. Его электронная конфигурация — $1s^22s^22p^3$. На внешнем электронном уровне находится 5 валентных электронов. Для достижения стабильной восьмиэлектронной оболочки (октета) каждому атому азота не хватает 3 электронов. Поэтому в молекуле $N_2$ атомы азота образуют между собой тройную связь, обобществляя три пары электронов: $N \equiv N$.

Любая кратная связь состоит из одной σ-связи (сигма-связи) и одной или нескольких π-связей (пи-связей). Тройная связь, как в молекуле азота, включает в себя одну σ-связь и две π-связи.

σ-связь образуется при осевом (лобовом) перекрывании атомных орбиталей. Это наиболее сильный тип ковалентной связи, так как область перекрывания электронных облаков максимальна и расположена прямо между ядрами атомов.

π-связи образуются при боковом перекрывании p-орбиталей. Такое перекрывание менее эффективно, чем осевое, поэтому π-связи слабее, чем σ-связь.

При разрушении химической связи, то есть при сообщении молекуле достаточного количества энергии, первой разрывается самая слабая связь. Поскольку π-связи в молекуле азота менее прочные, чем σ-связь, именно π-связь разорвется первой.

Ответ: В молекуле азота одна σ-связь и две π-связи. При разрушении молекулы первой разрывается π-связь.