Номер 1, страница 98 - гдз по химии 11 класс учебник Мычко, Прохоревич

1. Опишите образование водородных связей на примере:

$H^{\delta+}-O^{\delta-}-H^{\delta+}$

$O^{\delta-} \dots H^{\delta+}$

$H^{\delta+} \dots O^{\delta-}$

$F^{\delta-}-H^{\delta+} \dots F^{\delta-}-H^{\delta+} \dots F^{\delta-}-H^{\delta+}$

Водородная связь — это тип межмолекулярного взаимодействия, который значительно сильнее обычных диполь-дипольных взаимодействий. Она возникает между атомом водорода, ковалентно связанным с сильно электроотрицательным элементом (таким как фтор, кислород или азот), и неподеленной электронной парой другого сильно электроотрицательного атома в соседней молекуле.

а) воды

В молекуле воды ($H_2O$) атом кислорода обладает высокой электроотрицательностью. Это означает, что он притягивает к себе общие электронные пары от двух атомов водорода. В результате на атоме кислорода возникает избыточный частичный отрицательный заряд ($ \delta- $), а на атомах водорода — частичные положительные заряды ($ \delta+ $). Молекула воды становится полярной, то есть представляет собой диполь.

Из-за этой полярности частично положительно заряженный атом водорода ($H^{\delta+}$) одной молекулы воды притягивается к частично отрицательно заряженному атому кислорода ($O^{\delta-}$) другой молекулы воды. Это электростатическое притяжение и есть водородная связь. На схеме она обозначена пунктирной линией. Каждая молекула воды способна образовать до четырех водородных связей со своими соседями, что объясняет уникальные свойства воды, такие как высокая температура кипения и плотность.

Ответ: Водородная связь в воде образуется за счет электростатического притяжения между частично положительно заряженным атомом водорода ($H^{\delta+}$) одной молекулы и неподеленной электронной парой частично отрицательно заряженного атома кислорода ($O^{\delta-}$) соседней молекулы. Это происходит из-за сильной поляризации ковалентной связи $O-H$.

б) фтороводорода

В молекуле фтороводорода ($HF$) атом фтора является самым электроотрицательным элементом. Он очень сильно стягивает на себя общую электронную пару ковалентной связи $H-F$. Вследствие этого на атоме фтора концентрируется значительный частичный отрицательный заряд ($ \delta- $), а атом водорода приобретает большой частичный положительный заряд ($ \delta+ $). Связь $H-F$ является сильнополярной.

Таким образом, возникает сильное электростатическое притяжение между положительно поляризованным атомом водорода ($H^{\delta+}$) одной молекулы $HF$ и отрицательно поляризованным атомом фтора ($F^{\delta-}$) другой молекулы. Эта связь, показанная пунктиром, является водородной связью. В жидком и твердом состоянии молекулы фтороводорода из-за этих связей объединяются в зигзагообразные цепи или кольца.

Ответ: Водородная связь во фтороводороде возникает из-за сильного притяжения между частично положительным атомом водорода ($H^{\delta+}$) одной молекулы и частично отрицательным, очень электроотрицательным атомом фтора ($F^{\delta-}$) другой молекулы. Причиной является крайне высокая полярность ковалентной связи $H-F$.