Вычисление разности относительных электроотрицательностей атомов

Задача 233. 

Вычислить разность относительных электроотрицательностей атомов для связей Н — О и О —Г (где Г — это Сl, Вг, I) в соединениях НОГ и определить: а) какая из связей в каждой молекуле характеризуется большей степенью ионности; б) каков характер диссоциации молекул в водном растворе.
Решение:
По данным таблицы «Относительная электроотрицательность элементов» вычисляем разность электроотрицательностей связей Н — О и О — Г:

 Н—О = 3,6 – 2,16 = 1,44;  
О—Сl = 3,6 – 2,9 = 0,5;
O—Br = 3,6 – 2,82 = 0,78; 
Н—I = 3,6 – 2,28 = 1,32.

Таким образом: 
а) Связь Н — О в молекуле НОГ более полярна, чем связь О — Г, так как имеет большее значение  , т.е. характеризуется большей степенью ионности.

б) Диссоциация молекул НОГ в водном растворе будет осуществляться по наиболее ионной связи Н — О в соответствии со схемой:

HOГ ⇔ H⁺ + ОГ^—                           

Следовательно, все рассмотренные соединения будут диссоциировать по типу кислот.

Задача 234. 
Вычислить разность относительных электроотрицательностей атомов для связей Н—О и О—As. Какая из связей более полярна? К какому классу гидроксидов относится As(ОН)₃?
Решение:
По данным таблицы «Относительная электроотрицательность элементов» вычисляем разность электроотрицательностей связей Н — О и О — As:

Н—О = 3,6 – 2,16 = 1,44;  
O—As = 3,6 – 2,25 = 1,35.

Таким образом:
а) Связь Н—О более полярна (Н—О > O—As), т.е. характеризуется большей степенью ионности.

б) Диссоциация As(ОН)₃ на ионы в водных растворах будет протекать по наиболее ионной связи, т.е. по связи
Н—О:

As(ОН)₃ ⇔ 3H⁺ +_ AsO₃^—                     .

Следовательно гидроксид мышьяка(III) As(ОН)₃ будет диссоциировать по типу кислоты. As(ОН)₃ – мышьяковистая кислота.

Задача 235. 
Как изменяется прочность связи в ряду: НF — НС1 — НВг — НJ?  Указать причины этих изменений.
Решение:
В связи с увеличением порядковых номеров в ряду F — Cl — Br — J валентных электронных облаков элементов возрастают, что приводит к уменьшению степени их перекрывания с электронным облаком атома водорода и к возрастающему удалению области перекрывания от ядра  атома соответствующего элемента. Это вызывает ослабление притяжения ядер взаимодействующих атомов к области перекрывания электронных облаков, т.е. ослабление связи. К этому же результату приводит возрастающее экранирование ядер рассматриваемых элементов в ряду F — Cl — Br — J вследствие увеличения числа промежуточных электронных слоёв. Таки образом, при переходе от фтора к йоду в ряду F — Cl — Br — J прочность связи Н—Г уменьшается. К уменьшению перекрывания взаимодействующих электронных облаков и, тем самым, к ослаблению связи Н—Г приводит и смещение водородного электронного облака к атому галогена, имеющему большее значение элетроотрицательности, которая закономерно уменьшается в ряду F — Cl — Br — J. 

Задача 232. 
Составить валентную схему молекулы хлороформа СНСI₃ и указать: а) какая связь наиболее полярна; б) в каком направлении смещено электронное облако этой связи.
Решение:
Электронная схема молекулы СНСI₃ имеет вид:

При соединении атома углерода, находящегося в возбуждённом состоянии, четыре неспаренных sp³-гибридных его электрона участвуют в образовании четырёх ковалентных связей по обычному ковалентному механизму с тремя атомами хлора и одним атомом водорода, имеющими по одному неспаренному электрону с образованием молекулы СНСI₃.

Разность электроотрицательностей для связи C—Cl равна 0,33 ( = 2,9 – 2,57 = 0,33), а для связи С—Н – 0,41 ( = 2,57 – 2,16 = 0,41).

Так как связь С—Н имеет большее значение  , чем связь C—Cl, то она является больше полярной (большая степень ионности); электронное облако связи С—Н будет смещено в сторону углерода, как более электроотрицательного элемента.