Номер 6, страница 188 - гдз по химии 8 класс учебник Шиманович, Красицкий

6. Почему молекулы $Cl_2$ и $I_2$ неполярны, а молекула $HCl$ полярна?

Решение

Полярность или неполярность молекулы зависит от типа химической связи между атомами и от пространственного строения (геометрии) молекулы. Определяющим фактором для типа связи является электроотрицательность — мера способности атома химического элемента притягивать к себе электроны, образующие химическую связь.

Молекулы $Cl_2$ и $I_2$

Молекулы хлора ($Cl_2$) и иода ($I_2$) образованы двумя одинаковыми атомами. В молекуле $Cl_2$ химическая связь существует между двумя атомами хлора ($Cl-Cl$), а в молекуле $I_2$ — между двумя атомами иода ($I-I$).

Поскольку атомы в каждой из этих молекул идентичны, их значения электроотрицательности абсолютно одинаковы. Следовательно, разность электроотрицательностей ($\Delta\chi$) между связанными атомами равна нулю. Из-за этого общая электронная пара, формирующая ковалентную связь, распределяется между ядрами атомов строго симметрично. Такая связь, в которой электронная плотность распределена равномерно, называется неполярной ковалентной связью. В молекуле не происходит разделения зарядов, то есть не образуется положительный и отрицательный полюсы. Поэтому молекулы $Cl_2$ и $I_2$ являются неполярными.

Молекула $HCl$

Молекула хлороводорода ($HCl$) образована двумя разными атомами: водородом ($H$) и хлором ($Cl$).

Атомы водорода и хлора имеют разные значения электроотрицательности. Хлор является значительно более электроотрицательным элементом, чем водород ($\chi(Cl) > \chi(H)$). Из-за этой разницы атом хлора притягивает общую электронную пару сильнее, чем атом водорода. В результате этого происходит смещение электронной плотности связи в сторону атома хлора.

Такое неравномерное распределение электронной плотности приводит к возникновению на атомах частичных (эффективных) зарядов: на более электроотрицательном атоме хлора возникает частичный отрицательный заряд ($\delta^-$), а на менее электроотрицательном атоме водорода — частичный положительный заряд ($\delta^+$). Химическая связь такого типа называется полярной ковалентной связью. Наличие в молекуле двух полюсов (положительного и отрицательного) делает ее диполем, а сама молекула $HCl$ является полярной.

Ответ: Молекулы $Cl_2$ и $I_2$ неполярны, так как образованы одинаковыми атомами с равной электроотрицательностью, в результате чего химическая связь между ними является неполярной ковалентной (без смещения электронной плотности). Молекула $HCl$ полярна, потому что она образована атомами с разной электроотрицательностью (хлор более электроотрицателен, чем водород), что приводит к образованию полярной ковалентной связи: электронная плотность смещена к атому хлора, на котором возникает частичный отрицательный заряд ($\delta^-$), а на атоме водорода — частичный положительный заряд ($\delta^+$).