Задание №4 — Теоретические основы химии

Решение.

Для выполнения этого задания нужно вспомнить, как образуются ковалентные связи. Большинство связей образуется по обменному механизму (когда каждый атом дает по одному электрону в общую пару), но в некоторых частицах реализуется донорно-акцепторный механизм.

Донорно-акцепторный механизм подразумевает, что один атом (донор) предоставляет свою неподеленную электронную пару, а другой атом (акцептор) предоставляет свободную орбиталь.

Разберем предложенные вещества:

1) LiOH (гидроксид лития). Это ионное соединение, состоящее из катионов Li⁺ и гидроксид-анионов OH⁻. В анионе OH⁻ связь между кислородом и водородом образована по обычному обменному механизму. Донорно-акцепторных связей здесь нет.

2) Li₃PO₄ (фосфат лития). Состоит из ионов Li⁺ и PO₄³⁻. В фосфат-ионе связи P–O считаются ковалентными полярными, образованными по обменному механизму (с учетом мезомерии и кратностей, но классический донорно-акцепторный механизм для школьного курса здесь не выделяется как основной признак).

3) (NH₄)₂HPO₄ (гидрофосфат аммония). Это вещество содержит катион аммония NH₄⁺. Вспомним теорию: катион аммония образуется при присоединении протона H⁺ к молекуле аммиака NH₃. У азота в аммиаке есть неподеленная электронная пара, а у протона — пустая орбиталь. Таким образом, одна из четырех связей N–H в катионе аммония образована именно по донорно-акцепторному механизму. Это типичный пример для ЕГЭ.

4) NH₄F (фторид аммония). Аналогично предыдущему пункту, это соединение содержит катион аммония NH₄⁺. Как мы уже выяснили, в этом катионе одна из связей N–H образована по донорно-акцепторному механизму.

5) H₃PO₄ (фосфорная кислота). В молекуле фосфорной кислоты все связи P–O и O–H образованы по обменному механизму. Свободных пар и вакантных орбиталей, формирующих классическую донорно-акцепторную связь в рамках школьной программы, здесь не выделяют.

Таким образом, донорно-акцепторный механизм связи характерен для соединений, содержащих катион аммония (NH₄⁺).

Ответ: 34

Источник: ФИПИ