Номер 3, страница 40 - гдз по химии 11 класс тетрадь для практических работ Сечко

Решение

Молекула углекислого газа имеет химическую формулу CO₂. Для определения типа связи в молекуле необходимо рассмотреть ее строение.

Углерод (C) относится к IV группе периодической системы и имеет 4 валентных электрона. Кислород (O) относится к VI группе и имеет 6 валентных электронов. Таким образом, общее количество валентных электронов в молекуле CO₂ составляет $4 + 2 \times 6 = 16$ электронов.

В молекуле CO₂ атом углерода является центральным, а два атома кислорода связаны с ним. Для удовлетворения октетного правила (каждый атом стремится иметь 8 электронов на внешней оболочке), углерод образует две ковалентные связи с двумя атомами кислорода. Структурная формула молекулы CO₂ выглядит следующим образом: O=C=O.

Рассмотрим предложенные варианты связей:

a) одинарная

Одинарная связь предполагает обмен одной парой электронов между атомами. Если бы в молекуле CO₂ были только одинарные связи (O-C-O), то углерод имел бы только 4 электрона на внешней оболочке (2 от каждой одинарной связи), что не соответствует октетному правилу и не является стабильной конфигурацией для углерода в этом соединении. Поэтому одинарная связь не является основным типом связи в молекуле углекислого газа.

б) двойная

Двойная связь предполагает обмен двумя парами электронов между атомами. В молекуле CO₂ каждый атом углерода образует две двойные связи с двумя атомами кислорода (O=C=O). В такой конфигурации каждый атом кислорода имеет по 8 электронов на внешней оболочке (4 от двойной связи + 4 от двух неподеленных электронных пар), и центральный атом углерода также имеет 8 электронов (4 от одной двойной связи + 4 от другой двойной связи). Эта структура является стабильной и соответствует правилу октета для всех атомов. Таким образом, в молекуле углекислого газа присутствуют двойные ковалентные связи между атомом углерода и каждым из атомов кислорода.

в) тройная

Тройная связь предполагает обмен тремя парами электронов между атомами. Если бы в молекуле CO₂ были тройные связи, например, одна тройная связь и одна одинарная (O≡C-O), то атомы не смогли бы соблюсти октетное правило или образовали бы нестабильные структуры с избыточными или недостаточными валентностями. Такая конфигурация не соответствует стабильной, нейтральной молекуле CO₂.

Исходя из анализа строения молекулы углекислого газа, можно сделать вывод, что в ней присутствуют двойные ковалентные связи.

Ответ: б) двойная