Номер 363, страница 57 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

363. Приведите электронно-графическую схему атома кислорода. Какое число общих электронных пар образуется при возникновении химической связи между атомами кислорода в молекуле кислорода? Приведите графическую схему молекулы кислорода.

Приведите электронно-графическую схему атома кислорода.

Атом кислорода (O) имеет порядковый номер 8 в периодической таблице химических элементов. Это означает, что его ядро содержит 8 протонов, а в нейтральном атоме вокруг ядра вращается 8 электронов. Распределение этих электронов по энергетическим уровням и подуровням описывается электронной формулой.

Электронная формула атома кислорода: $1s^22s^22p^4$.

На внешнем (втором) энергетическом уровне находится 6 валентных электронов ($2s^22p^4$). Электронно-графическая схема показывает распределение этих электронов по квантовым ячейкам (орбиталям) в соответствии с принципом Паули и правилом Хунда. На p-подуровне у атома кислорода есть две орбитали с одним неспаренным электроном и одна орбиталь с парой электронов.

Электронно-графическая схема атома кислорода (показаны только валентные электроны второго уровня, так как именно они участвуют в образовании химических связей):

$ \underset{2p}{\boxed{\uparrow\downarrow}\boxed{\uparrow\ }\boxed{\uparrow\ }} \\ \underset{2s}{\boxed{\uparrow\downarrow}} $

Полная электронно-графическая схема:

$ \underset{2p}{\boxed{\uparrow\downarrow}\boxed{\uparrow\ }\boxed{\uparrow\ }} \\ \underset{2s}{\boxed{\uparrow\downarrow}} \\ \underset{1s}{\boxed{\uparrow\downarrow}} $

Ответ: Электронная формула атома кислорода $1s^22s^22p^4$. Электронно-графическая схема внешнего слоя: на 2s-подуровне одна электронная пара, на 2p-подуровне одна электронная пара и два неспаренных электрона.

Какое число общих электронных пар образуется при возникновении химической связи между атомами кислорода в молекуле кислорода?

При образовании молекулы кислорода ($O_2$) взаимодействуют два атома кислорода. У каждого из них на внешнем электронном слое есть 6 электронов, и для завершения этого слоя до стабильного октета (8 электронов) каждому атому не хватает двух электронов.

Каждый атом кислорода имеет по два неспаренных электрона на 2p-орбиталях. При сближении атомов происходит перекрывание их атомных орбиталей, и каждый атом предоставляет по два своих неспаренных электрона для образования общих электронных пар.

В результате между двумя атомами кислорода возникают две общие электронные пары. Это приводит к образованию двойной ковалентной неполярной связи.

Ответ: При возникновении химической связи между атомами кислорода в молекуле кислорода образуются 2 общие электронные пары.

Приведите графическую схему молекулы кислорода.

Графическая схема (или структурная формула) молекулы отображает порядок соединения атомов и типы связей между ними. Каждая общая электронная пара (ковалентная связь) изображается одной черточкой.

Поскольку в молекуле кислорода ($O_2$) между двумя атомами образуются две общие электронные пары, они соединены двойной связью, которая изображается двумя черточками.

Структурная формула молекулы кислорода:

$O=O$

Также можно привести схему Льюиса, которая показывает не только связывающие, но и неподеленные электронные пары (точки или черточки вокруг символов элементов). У каждого атома кислорода в молекуле $O_2$ есть 2 связывающие пары (4 электрона) и 2 неподеленные пары (4 электрона).

Схема Льюиса для молекулы кислорода:

$:\ddot{O}=\ddot{O}:$

Ответ: Графическая схема молекулы кислорода: $O=O$.