ГДЗ по химии, 11 класс, Габриелян, номер 5.7: Ковалентная химическая связь

План решения:

1. Записать формулу хлорида аммония и определить состав его ионов.
2. Проанализировать тип связи между ионами (катионом и анионом).
3. Разобрать структуру катиона NH+4, выделив ковалентные связи и донорно-акцепторный механизм.
4. Сделать вывод о единой природе химической связи.

Вычисление и анализ связей:

Формула хлорида аммония: NH₄Cl . Это соль, состоящая из катиона аммония NH+4 и хлорид-аниона Cl^-. Связь между этими разноименно заряженными ионами является ионной .

Рассмотрим внутренний строение катиона NH+4. Атом азота (N) имеет электронную конфигурацию внешнего уровня 2s²2p³, то есть три неспаренных электрона. Он образует три обычные ковалентные связи с тремя атомами водорода по обмену электронами (механизм обмена). Четвертая связь с атомом водорода образуется иначе: у иона H⁺ нет электронов, но есть свободная орбиталь, а у молекулы аммиака NH₃ на атоме азота есть неподеленная электронная пара. Азот выступает донором , а водород — акцептором . Этот механизм называется донорно-акцепторным .

Важно отметить, что после образования все четыре связи N-H в ионе NH+4 становятся абсолютно равноценными (эквивалентными), имеют одинаковую длину и энергию. Различить их невозможно ни физическими, ни химическими методами. Таким образом, хотя механизмы образования были разными (обмен и донорно-акцепторный), результат один — образование общей электронной пары.

Проверка и вывод:

В соединении NH₄Cl присутствуют два типа связей: ионная (между NH+4 и Cl^-) и ковалентная (внутри NH+4). Ковалентные связи внутри катиона образованы двумя механизмами, но являются равноценными. Это подтверждает тезис о единой природе химической связи : независимо от механизма образования (обмен или донорно-акцепторный), суть ковалентной связи сводится к перекрыванию электронных облаков и образованию общей электронной пары, стабилизирующей систему.