Номер 950, страница 153 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

950. Изобразите структурную и электронную формулы сернистой кислоты. Какое число связывающих электронных пар и сколько $\sigma$- и $\pi$-связей в молекуле сернистой кислоты?

Решение

Химическая формула сернистой кислоты — $H_2SO_3$. Для определения её строения, сначала найдём общее количество валентных электронов у атомов, входящих в состав молекулы:

- Атом водорода (H, 1-я группа) имеет 1 валентный электрон. Всего в молекуле: $2 \times 1 = 2$ электрона.

- Атом серы (S, 16-я группа) имеет 6 валентных электронов. Всего в молекуле: $1 \times 6 = 6$ электронов.

- Атом кислорода (O, 16-я группа) имеет 6 валентных электронов. Всего в молекуле: $3 \times 6 = 18$ электронов.

Суммарное число валентных электронов в молекуле: $2 + 6 + 18 = 26$ электронов, что составляет 13 электронных пар.

В молекуле сернистой кислоты атом серы является центральным. К нему присоединены две гидроксогруппы (–OH) и один атом кислорода. Для достижения наиболее стабильной структуры с минимальными формальными зарядами между серой и "одиночным" атомом кислорода образуется двойная связь. При этом на атоме серы остаётся одна неподелённая электронная пара, а его валентная оболочка расширяется до 10 электронов, что допустимо для элементов 3-го периода.

Изобразите структурную и электронную формулы сернистой кислоты.

Структурная формула показывает порядок соединения атомов в молекуле с помощью валентных штрихов.

O

∥

HO—S—OH

Электронная формула (формула Льюиса) показывает все валентные электроны: и связывающие пары (черточками), и неподелённые (точками).

..

:O:

∥

H—:Ö:—S̈—:Ö:—H

¨ ¨

Ответ: Структурная и электронная формулы сернистой кислоты изображены выше.

Какое число связывающих электронных пар и сколько σ- и π-связей в молекуле сернистой кислоты?

1. Число связывающих электронных пар.

Связывающие пары электронов — это те, что образуют химические связи. Подсчитаем их количество по структурной формуле:

- Две одинарные связи H–O: 2 пары.

- Две одинарные связи S–O: 2 пары.

- Одна двойная связь S=O: 2 пары.

Всего в молекуле $2 + 2 + 2 = 6$ связывающих электронных пар.

2. Число σ- и π-связей.

Каждая одинарная связь является σ-связью. Двойная связь состоит из одной σ- и одной π-связи.

- В 4-х одинарных связях (две H–O и две S–O) содержится 4 σ-связи.

- В 1-ой двойной связи S=O содержится 1 σ-связь и 1 π-связь.

Итого:

- Общее число σ-связей: $4 + 1 = 5$.

- Общее число π-связей: 1.

Ответ: В молекуле сернистой кислоты 6 связывающих электронных пар, 5 σ-связей и 1 π-связь.