Номер 6, страница 76 - гдз по химии 11 класс учебник Мычко, Прохоревич

6. Согласно приведённой схеме объясните механизм образования ковалентной связи в ионе гидроксония при взаимодействии молекулы воды и иона водорода:

$H:\underset{H}{\overset{..}{\underset{..}{O}}} + \square H^+ \rightarrow \left[ H:\underset{H}{\overset{..}{O}}:H \right]^+$

Решение

Представленная схема иллюстрирует образование ковалентной связи в ионе гидроксония ($H_3O^+$) по донорно-акцепторному механизму.

В этом процессе молекула воды ($H_2O$) выступает в роли донора. Атом кислорода в ее составе имеет две неподеленные электронные пары (на схеме показаны точками), которые не участвуют в образовании связей внутри молекулы воды. Эти пары электронов могут быть предоставлены для образования новой связи.

Ион водорода ($H^+$), который также называют протоном, является акцептором. Он лишен электронов и имеет свободную (вакантную) 1s-орбиталь, которая на схеме обозначена квадратом ($\Box$). Эта вакантная орбиталь способна принять электронную пару.

Взаимодействие происходит следующим образом: атом кислорода предоставляет одну из своих неподеленных электронных пар иону водорода. Эта пара электронов занимает вакантную орбиталь иона водорода, образуя новую, общую для атома кислорода и иона водорода, электронную пару.

Так как оба электрона для образования этой новой ковалентной связи предоставлены одним атомом (кислородом), такой механизм называется донорно-акцепторным, а сама связь — координационной. В результате образуется ион гидроксония ($[H_3O]^+$), в котором исходный положительный заряд протона распределяется по всей частице.

Ответ: Ковалентная связь в ионе гидроксония образуется по донорно-акцепторному механизму. Молекула воды является донором электронной пары за счет неподеленной пары электронов на атоме кислорода. Ион водорода ($H^+$) является акцептором, так как имеет вакантную электронную орбиталь. Атом кислорода предоставляет свою электронную пару для образования общей связи с ионом водорода.