Номер 3, страница 58 - гдз по химии 9 класс сборник контрольных и самостоятельных работ Сеген, Алексеева

Оксид углерода(IV) имеет химическую формулу CO₂. Это соединение состоит из атомов углерода (неметалл) и кислорода (неметалл). Для определения типа химической связи рассмотрим свойства этих элементов и природу связей между ними.

Разность электроотрицательностей (ЭО) атомов углерода и кислорода является ключевым фактором для определения полярности связи:

• Электроотрицательность углерода (С) составляет примерно 2,55 по шкале Полинга.
• Электроотрицательность кислорода (О) составляет примерно 3,44 по шкале Полинга.

Разность электроотрицательностей $\Delta ЭО = ЭО_{О} - ЭО_{С} = 3,44 - 2,55 = 0,89$.

Эта разность значений электроотрицательностей ($0,89$) указывает на то, что связи между углеродом и кислородом будут ковалентными полярными, поскольку она находится в диапазоне, характерном для таких связей (обычно от 0,4 до 1,7-1,9).

а) ковалентная полярная связь;

Ковалентная связь образуется между атомами неметаллов путем обобществления электронных пар. Полярная ковалентная связь возникает, когда обобществленная электронная пара смещается к более электроотрицательному атому, создавая частичные заряды (диполи) на атомах. В молекуле CO₂ атом углерода образует две двойные ковалентные связи с двумя атомами кислорода (O=C=O). Поскольку электроотрицательность кислорода (примерно 3,44) значительно выше, чем у углерода (примерно 2,55), общие электронные пары в каждой связи C=O смещаются в сторону атомов кислорода. Это приводит к появлению частичных отрицательных зарядов ($\delta^-$) на атомах кислорода и частичного положительного заряда ($\delta^+$) на атоме углерода. Таким образом, каждая связь углерод-кислород (C=O) в молекуле CO₂ является ковалентной полярной.

Ответ: Ковалентная полярная связь присутствует в оксиде углерода(IV).

б) ионная связь;

Ионная связь образуется между атомами с очень большой разницей в электроотрицательности (обычно между типичным металлом и типичным неметаллом), когда один атом полностью передает электроны другому, образуя ионы. Углерод и кислород оба являются неметаллами, и разность их электроотрицательностей (0,89) недостаточна для образования ионной связи (для ионной связи разность ЭО обычно более 1,7-2,0). Поэтому ионная связь в CO₂ отсутствует.

Ответ: Ионная связь отсутствует в оксиде углерода(IV).

в) металлическая связь;

Металлическая связь характерна для металлов и их сплавов, где атомы связаны общим "электронным газом" (делокализованными электронами). Оксид углерода(IV) (CO₂) является молекулярным соединением неметаллов и не обладает металлическими свойствами. Поэтому металлическая связь в CO₂ отсутствует.

Ответ: Металлическая связь отсутствует в оксиде углерода(IV).

г) ковалентная неполярная связь.

Ковалентная неполярная связь образуется между атомами одного и того же элемента (например, в O₂, N₂) или между атомами с очень близкими значениями электроотрицательности (разность $\Delta ЭО$ близка к нулю, обычно менее 0,4). В молекуле CO₂ связи образованы между атомами углерода и кислорода, которые имеют заметную разницу в электроотрицательности (0,89). Поэтому ковалентные неполярные связи отсутствуют.

Ответ: Ковалентная неполярная связь отсутствует в оксиде углерода(IV).