Задание №4 — Теоретические основы химии

Решение.

Для того чтобы между молекулами вещества возникала водородная связь, необходимо выполнение двух условий:
1. В молекуле должен быть атом водорода (H), связанный с атомом очень электроотрицательного элемента, имеющего малый радиус. В химии это три элемента: фтор (F), кислород (O) или азот (N). Связи H–F, H–O или H–N сильно поляризованы, и на водороде возникает значительный положительный заряд.
2. У этого же электроотрицательного элемента (F, O или N) должна быть неподеленная электронная пара, которая будет притягивать положительно заряженный водород соседней молекулы.

Разберем предложенные вещества:

1) C₂H₄ (этилен). Здесь водород связан с углеродом (C). Электроотрицательность углерода недостаточно велика, связь C–H практически неполярна. Водородная связь не образуется.

2) NH₃ (аммиак). В молекуле есть связи N–H. Азот — очень электроотрицательный элемент. Между атомом водорода одной молекулы и неподеленной электронной парой азота другой молекулы возникают межмолекулярные водородные связи. Это верный ответ.

3) SiH₄ (силан). Водород связан с кремнием (Si). Кремний имеет низкую электроотрицательность (даже меньше, чем у углерода). Водородная связь не образуется.

4) CH₃OH (метанол). В молекуле спирта есть гидроксильная группа –OH. Водород напрямую связан с кислородом. Это классический случай образования межмолекулярных водородных связей (аналогично воде). Это верный ответ.

5) CH₃COOCH₃ (метилацетат, сложный эфир). В этой молекуле много атомов водорода, но все они связаны только с атомами углерода (в составе групп CH₃). Связей H–O, H–N или H–F в молекуле нет, поэтому между молекулами сложного эфира водородная связь не возникает.

Таким образом, водородная связь характерна для аммиака и метанола.

Ответ: 24

Источник: ФИПИ