Номер 531, страница 95 - гдз по химии 8 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

531. Атомы углерода в молекулах органических веществ могут образовывать между собой одинарные, двойные и тройные ковалентные связи. В случае образования какой из этих связей расстояние между атомами углерода в молекуле будет наибольшим? Ответ поясните.

Наибольшее расстояние между атомами углерода в молекуле будет наблюдаться в случае образования одинарной ковалентной связи.

Это объясняется зависимостью длины химической связи от её кратности. Кратность связи — это число общих электронных пар, связывающих два атома. Атомы углерода могут образовывать следующие связи:

• Одинарная связь (C-C): образуется одной общей парой электронов (кратность 1).
• Двойная связь (C=C): образуется двумя общими парами электронов (кратность 2).
• Тройная связь (C≡C): образуется тремя общими парами электронов (кратность 3).

Чем больше электронных пар находится между ядрами атомов (т.е. чем выше кратность связи), тем выше плотность отрицательного заряда в межъядерном пространстве. Увеличение электронной плотности приводит к более сильному электростатическому притяжению между положительно заряженными ядрами и общими электронами. Это сильное притяжение сближает атомы, уменьшая расстояние между ними.

Таким образом, существует обратная зависимость между кратностью связи и её длиной: чем выше кратность, тем короче связь.

Длина тройной связи < Длина двойной связи < Длина одинарной связи

Средние значения длин связей углерод-углерод это подтверждают:

• Длина одинарной связи C-C ≈ $0.154$ нм
• Длина двойной связи C=C ≈ $0.134$ нм
• Длина тройной связи C≡C ≈ $0.120$ нм

Следовательно, одинарная связь, обладая наименьшей кратностью, является самой длинной из трёх.

Ответ: Наибольшее расстояние между атомами углерода будет при образовании одинарной связи. Это происходит потому, что одинарная связь образована всего одной парой электронов, что создает наименьшую силу притяжения между ядрами по сравнению с двойной (две пары электронов) и тройной (три пары электронов) связями. С увеличением числа связывающих электронов ядра притягиваются сильнее, и межатомное расстояние сокращается.