Номер 377, страница 58 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

377. Приведите структурную формулу соединения азота с водородом. Укажите число связывающих и неподелённых электронных пар в этой молекуле.

Решение

Наиболее устойчивым и распространенным бинарным соединением азота с водородом является аммиак. Его химическая формула — $NH_3$.

Структурная формула соединения азота с водородом

Атом азота (N) расположен в 15-й группе периодической системы элементов, его электронная конфигурация внешнего слоя $2s^22p^3$, что означает наличие 5 валентных электронов. Атом водорода (H) имеет 1 валентный электрон ($1s^1$).

В молекуле аммиака атом азота образует три ковалентные полярные связи с тремя атомами водорода по обменному механизму. Для образования каждой связи атом азота предоставляет один неспаренный электрон и один электрон предоставляет атом водорода. Таким образом, образуются три общие электронные пары (связи N-H).

Структурная формула, также известная как формула Льюиса, наглядно показывает распределение валентных электронов в молекуле. На атоме азота, помимо трёх связывающих пар, остаётся одна неподелённая (свободная) электронная пара.

Структурная формула аммиака ($NH_3$): $$ \text{H} - \underset{\Large\text{H}}{\overset{\Large\cdot\cdot}{\text{N}}} - \text{H} $$

Число связывающих и неподелённых электронных пар в этой молекуле

Исходя из структурной формулы, можно определить число электронных пар:

1.Связывающие электронные пары — это пары электронов, образующие химические связи. В молекуле аммиака три связи N-H, следовательно, имеется 3 связывающие электронные пары.

2.Неподелённые электронные пары — это пары валентных электронов, принадлежащие одному атому и не участвующие в образовании связей. У атома азота 5 валентных электронов. Три из них задействованы в образовании связей. Оставшиеся $5-3=2$ электрона составляют одну неподелённую электронную пару.

Ответ: Структурная формула соединения азота с водородом (аммиака) — $ \text{H} - \underset{\Large\text{H}}{\overset{\Large\cdot\cdot}{\text{N}}} - \text{H} $. В этой молекуле содержится 3 связывающие электронные пары и 1 неподелённая электронная пара.