ГДЗ по химии, 10 класс, Еремин, номер 4.4: Химическая связь. Агрегатные состояния
Химия; углубленное обучение — Еремин В.В., Кузьменко Н.Е., Теренин В.И. и др.; под редакцией Лунина В.В.
Роман Жуков, методист по химии Шпаргача обновлено 12 сентября 2026
Условие
Объясните причину различия валентных углов: в молекуле метана угол между связями C—H равен 109,5•, а в молекуле аммиака угол H—N—H составляет 107•.
Номер как в учебнике. Условие — полный пересказ редакции: те же пункты, числа и факты, не цитата из книги.
Пошаговое решение
Для объяснения различия в валентных углах необходимо рассмотреть электронное строение центральных атомов углерода и азота, а также влияние неподелённых электронных пар на геометрию молекул. Мы будем опираться на теорию отталкивания электронных пар (VSEPR) и концепцию гибридизации орбиталей.
Шаг 1. Анализ молекулы метана (CH4)
В молекуле метана центральный атом углерода находится в состоянии sp3-гибридизации. Углерод имеет 4 валентных электрона, которые образуют 4 одинаковые σ-связи с атомами водорода.
Все четыре гибридные орбитали участвуют в образовании связей, поэтому вокруг атома углерода расположены только 4 связывающие электронные пары. Согласно теории VSEPR, эти пары стремятся максимально удалиться друг от друга, занимая вершины правильного тетраэдра.
Угол между любыми двумя ребрами тетраэдра составляет строго 109,5•. Поскольку все связи равноценны и неподелённых пар нет, угол сохраняется идеальным.
Шаг 2. Анализ молекулы аммиака (NH3)
В молекуле аммиака центральный атом азота также находится в состоянии sp3-гибридизации. Азот имеет 5 валентных электронов: три из них образуют σ-связи с атомами водорода, а два остаются в виде одной неподелённой электронной пары.
Таким образом, вокруг атома азота расположены 4 области высокой электронной плотности: 3 связывающие пары и 1 неподелённая пара. Геометрия расположения этих областей — тетраэдрическая.
Однако форма самой молекулы определяется положением только атомов, то есть она является пирамидальной (тригональная пирамида).
Шаг 3. Сравнение сил отталкивания и изменение угла
Ключевое отличие заключается в том, что неподелённая электронная пара занимает больше пространства, чем связывающая пара. Это связано с тем, что неподелённая пара притягивается только к одному ядру (азота), тогда как связывающая пара распределена между двумя ядрами (азота и водорода).
Согласно правилам VSEPR, сила отталкивания убывает в ряду:
Неподелённая пара - Неподелённая пара >Неподелённая пара - Связывающая пара >Связывающая пара - Связывающая параВ молекуле аммиака неподелённая пара сильнее отталкивает связывающие пары N-H, чем они отталкивают друг друга. В результате связывающие пары немного "сжимаются", приближаясь друг к другу.
Это приводит к уменьшению валентного угла H-N-H по сравнению с идеальным тетраэдрическим углом 109,5• до значения 107•.
Итоговый вывод
Различие валентных углов обусловлено наличием неподелённой электронной пары у атома азота в аммиаке, которая оказывает более сильное отталкивающее воздействие на связывающие пары, чем сами связывающие пары друг на друга. В метане таких пар нет, поэтому угол остаётся идеальным для тетраэдра.
В метане (CH4) атом углерода имеет 4 связывающие пары и 0 неподелённых пар, образуя идеальный тетраэдр с углом 109,5•. В аммиаке (NH3) атом азота имеет 3 связывающие пары и 1 неподелённую пару. Неподелённая пара занимает больший объём и сильнее отталкивает связывающие пары, "сжимая" угол H-N-H до 107•.
Решение построено на основе теории VSEPR и концепции гибридизации. Важно подчеркнуть разницу в пространстве, занимаемом неподелённой и связывающей парами.
Как решение?
Двойная оценка: понятность и подробность. Можно выбрать одно или оба.
У вас другое условие?
Загрузите фото — учтём ваши числа и редакцию.
Частые вопросы
Это точный номер 4.4 из моего учебника?
Номер совпадает с учебником «Химия; углубленное обучение», Еремин В.В., Кузьменко Н.Е., Теренин В.И. и др.; под редакцией Лунина В.В.. Формулировка — пересказ редакции, не дословная цитата. Если в вашей редакции другие числа — загрузите фото.
Какой ответ в задании 4.4?
Краткий ответ: В метане (CH_4) атом углерода имеет 4 связывающие пары и 0 неподелённых пар, образуя идеальный тетраэдр с углом 109,5^ . В аммиаке (NH_3) атом азота имеет 3 связывающие пары и 1 неподелённую пару. Неподелённая пара занимает больший объём и сильнее отталкивает связывающие пары, "сжимая" угол H-N-H до 107^.
Как пользоваться этим разбором?
Сначала прочитайте условие и чертёж, затем шаги решения по порядку и сверьте свой ход с кратким ответом внизу.
Какой учебник имеется в виду?
«Химия; углубленное обучение», Еремин В.В., Кузьменко Н.Е., Теренин В.И. и др.; под редакцией Лунина В.В.. Проверьте часть, год и автора на обложке. Тема в учебнике: § 4. Химическая связь. Агрегатные состояния.
Можно ли списать ответ без решения?
Лучше сначала решить самостоятельно, а разбор использовать для проверки хода и поиска ошибки.