номер 3, страница 25 - гдз по химии 10 класс учебник Колевич, Матулис

3.В какой молекуле, $H_2O$ или $NH_3$, ковалентные связи более полярные? Составьте структурные формулы этих молекул и укажите знаки частичных зарядов на атомах.

Сравнение полярности связей:

Полярность ковалентной связи зависит от разности электроотрицательностей ($\Delta\chi$) образующих её атомов: чем больше эта разность, тем сильнее смещена общая электронная пара и тем более полярной является связь.

Значения относительной электроотрицательности элементов по шкале Полинга равны:

• Водород ($\text{H}$): $\chi \approx 2{,}1$
• Азот ($\text{N}$): $\chi \approx 3{,}0$
• Кислород ($\text{O}$): $\chi \approx 3{,}5$

Рассчитаем разность электроотрицательностей для каждой связи:

• Для связи $\text{O}-\text{H}$ в молекуле воды: $\Delta\chi = 3{,}5–2{,}1 = 1{,}4$
• Для связи $\text{N}-\text{H}$ в молекуле аммиака: $\Delta\chi = 3{,}0–2{,}1 = 0{,}9$

Так как $\Delta\chi(\text{O}-\text{H}) > \Delta\chi(\text{N}-\text{H})$, ковалентные связи в молекуле $\text{H}_2\text{O}$ являются более полярными, чем в молекуле $\text{NH}_3$.

Структурные формулы и частичные заряды:

В обеих молекулах связывающие электронные пары смещены в сторону более электроотрицательного неметалла ($\text{O}$ и $\text{N}$). На них формируется частичный отрицательный заряд ($\delta^-$), а на атомах водорода — частичный положительный заряд ($\delta^+$).

1. Молекула воды ($\text{H}_2\text{O}$):
Имеет угловую форму (валентный угол $\approx 104{,}5^\circ$).

$$\begin{array}{ccc} & \overset{2\delta^-}{\text{O}} & \\ \swarrow & & \searrow \\ \overset{\delta^+}{\text{H}} & & \overset{\delta^+}{\text{H}} \end{array}$$

(или в строчной записи: $\overset{\delta^+}{\text{H}} - \overset{2\delta^-}{\text{O}} - \overset{\delta^+}{\text{H}}$)

2. Молекула аммиака ($\text{NH}_3$):
Имеет форму тригональной пирамиды (валентный угол $\approx 107{,}3^\circ$).

$$\begin{array}{ccc} & \overset{3\delta^-}{\text{N}} & \\ \swarrow & \downarrow & \searrow \\ \overset{\delta^+}{\text{H}} & \overset{\delta^+}{\text{H}} & \overset{\delta^+}{\text{H}} \end{array}$$

Ответ: ковалентные связи более полярны в молекуле $\text{H}_2\text{O}$. Частичный отрицательный заряд сосредоточен на атомах кислорода ($2\delta^-$) и азота ($3\delta^-$), а частичный положительный заряд ($\delta^+$) — на атомах водорода.