Номер 8, страница 88 - гдз по химии 11 класс учебник Мычко, Прохоревич

8. Составьте структурные формулы, укажите степени окисления каждого атома, покажите стрелками смещение электронной плотности:

а) $\text{H}\colon\overset{\cdot\cdot}{\underset{\cdot\cdot}{\text{Cl}}}\cdot\cdot$

б) $\text{H}\colon\overset{\cdot\cdot}{\underset{\cdot\cdot}{\text{O}}}\colon\overset{\cdot\cdot}{\underset{\cdot\cdot}{\text{O}}}\colon\text{H}$

в) $\overset{\cdot\cdot}{\underset{\cdot\cdot}{\text{O}}}\mathrel{{::}}\text{C}\mathrel{{::}}\overset{\cdot\cdot}{\underset{\cdot\cdot}{\text{O}}}$

г) $\begin{array}{c} \text{H}\colon\overset{\cdot\cdot}{\underset{\cdot\cdot}{\text{O}}}\colon\overset{\cdot\cdot}{\underset{\cdot\cdot}{\text{S}}}\colon\overset{\cdot\cdot}{\underset{\cdot\cdot}{\text{O}}}\colon\text{H} \quad \quad \mathrel{{::}}\overset{\cdot\cdot}{\underset{\cdot\cdot}{\text{O}}} \end{array}$

д) $\begin{array}{c} \text{H}\colon\overset{\cdot\cdot}{\underset{\cdot\cdot}{\text{S}}} \quad \colon\text{H} \end{array}$

Решение

а) Хлороводород (HCl)

Структурная формула: $ H-Cl $. Связь ковалентная полярная. Электроотрицательность хлора ($ \chi \approx 3.16 $) больше, чем водорода ($ \chi \approx 2.20 $), поэтому общая электронная пара смещена к атому хлора. Степень окисления водорода $ \overset{+1}{H} $, хлора $ \overset{-1}{Cl} $.

Изображение со смещением электронной плотности: $ \overset{+1}{H} \rightarrow \overset{-1}{Cl} $

Ответ: Структурная формула со смещением электронной плотности и степенями окисления: $ \overset{+1}{H} \rightarrow \overset{-1}{Cl} $. Степень окисления водорода +1, хлора -1.

б) Пероксид водорода (H₂O₂)

Структурная формула: $ H-O-O-H $. Связи $ O-H $ — ковалентные полярные, связь $ O-O $ — ковалентная неполярная. Электроотрицательность кислорода ($ \chi \approx 3.44 $) выше, чем у водорода ($ \chi \approx 2.20 $), поэтому в связях $ O-H $ электронная плотность смещена к кислороду. Степень окисления водорода $ \overset{+1}{H} $, кислорода $ \overset{-1}{O} $.

Изображение со смещением электронной плотности: $ \overset{+1}{H} \rightarrow \overset{-1}{O} - \overset{-1}{O} \leftarrow \overset{+1}{H} $

Ответ: Структурная формула со смещением электронной плотности и степенями окисления: $ \overset{+1}{H} \rightarrow \overset{-1}{O} - \overset{-1}{O} \leftarrow \overset{+1}{H} $. Степень окисления водорода +1, кислорода -1.

в) Диоксид углерода (CO₂)

Структурная формула: $ O=C=O $. Связи $ C=O $ — двойные, ковалентные полярные. Электроотрицательность кислорода ($ \chi \approx 3.44 $) выше, чем у углерода ($ \chi \approx 2.55 $), поэтому электронная плотность обеих связей смещена к атомам кислорода. Степень окисления углерода $ \overset{+4}{C} $, кислорода $ \overset{-2}{O} $.

Изображение со смещением электронной плотности: $ \overset{-2}{O} \leftarrow \overset{+4}{C} \rightarrow \overset{-2}{O} $

Ответ: Структурная формула со смещением электронной плотности и степенями окисления: $ \overset{-2}{O} \leftarrow \overset{+4}{C} \rightarrow \overset{-2}{O} $. Степень окисления углерода +4, кислорода -2.

г) Сернистая кислота (H₂SO₃)

Представленная на изображении структура соответствует сернистой кислоте. В ее молекуле центральный атом серы связан с одной стороны с атомом кислорода двойной связью, а с другой — с двумя гидроксильными группами (—OH), также на атоме серы имеется неподеленная электронная пара. Все связи являются ковалентными полярными.

Электроотрицательность атомов убывает в ряду $ O > S > H $. Электронная плотность смещается к более электроотрицательному атому кислорода от атомов серы и водорода.

Степени окисления: водород $ \overset{+1}{H} $, кислород $ \overset{-2}{O} $. Степень окисления серы $ \overset{+4}{S} $ (рассчитывается из условия электронейтральности молекулы: $ 2 \cdot (+1) + x + 3 \cdot (-2) = 0 \Rightarrow x = +4 $).

Структурная формула со смещением электронной плотности и степенями окисления: $ \begin{matrix} & & \overset{-2}{O} & & \\ & & \Uparrow & & \\ \overset{+1}{H} \rightarrow \overset{-2}{O} & - & \overset{+4}{\underset{\Large ..}{S}} & - & \overset{-2}{O} \leftarrow \overset{+1}{H} \end{matrix} $

Ответ: Структурная формула с указанием смещения электронной плотности и степеней окисления приведена выше. Степени окисления: H +1, S +4, O -2. Электронная плотность в связях O-H и S-O смещена к атомам кислорода. На атоме серы есть одна неподеленная электронная пара.

д) Сероводород (H₂S)

Структурная формула: $ H-S-H $. Связи $ H-S $ — ковалентные полярные. Электроотрицательность серы ($ \chi \approx 2.58 $) выше, чем у водорода ($ \chi \approx 2.20 $), поэтому электронная плотность смещена к атому серы. Степень окисления водорода $ \overset{+1}{H} $, серы $ \overset{-2}{S} $.

Изображение со смещением электронной плотности: $ \overset{+1}{H} \rightarrow \overset{-2}{S} \leftarrow \overset{+1}{H} $

Ответ: Структурная формула со смещением электронной плотности и степенями окисления: $ \overset{+1}{H} \rightarrow \overset{-2}{S} \leftarrow \overset{+1}{H} $. Степень окисления водорода +1, серы -2.