ГДЗ по Химии 8 Класс Параграф 36 Вопрос 3 Габриелян, Остроумов — Подробные Ответы

Запишите схемы образования ковалентных связей в молекулах метана CH₄ и тетрахлорметана CCl₄.

Метан:

Тетрахлорметан:

Процесс образования молекул метана и тетрахлорметана наглядно демонстрирует, как атомы находят компромисс, чтобы достичь максимально устойчивого состояния. В обоих случаях центральную роль играет углерод, который выступает в качестве связующего звена для четырех других атомов, создавая гармоничную и симметричную структуру.

Образование молекулы метана \(CH_4\)

Углерод находится в четвертой группе периодической таблицы и имеет 4 неспаренных электрона на внешнем уровне. Водород — простейший элемент с одним-единственным электроном. Чтобы достичь стабильности, им нужно объединить свои ресурсы:

1. Каждый из четырех атомов водорода подносит свой электрон к атому углерода.
2. Углерод, в свою очередь, предоставляет по одному своему электрону каждому атому водорода.
3. В результате возникают четыре общие электронные пары, которые связывают атомы вместе.

На схеме это показано как переход от отдельных точек (электронов) к парам точек между символами элементов. Для углерода это создает заветный октет (8 электронов), а для каждого водорода — устойчивый дуэт (2 электрона), что делает молекулу метана очень прочной.

Образование молекулы тетрахлорметана \(CCl_4\)

Ситуация с тетрахлорметаном во многом повторяет историю метана, но здесь на сцену выходит хлор. У хлора на внешнем уровне уже есть 7 электронов, и ему не хватает всего одного до полного заполнения оболочки.

1. Атом углерода по-прежнему готов поделиться своими четырьмя электронами, чтобы самому достичь устойчивости.
2. Четыре атома хлора предоставляют по одному своему неспаренному электрону для создания связей, при этом сохраняя свои остальные шесть электронов в виде трех пар.
3. Образуются те же четыре ковалентные связи, но теперь вокруг каждого атома хлора мы видим еще и его собственные электронные пары.

В этой молекуле абсолютно все участники — и центральный углерод, и четыре периферийных хлора — достигают восьмиэлектронного состояния (октета).

Геометрический смысл и итог

В обеих молекулах углерод образует четыре ковалентные связи. На схемах со стрелками показано, как электронные пары превращаются в химические связи, направленные от центра к краям. В пространстве эти связи расходятся максимально далеко друг от друга, образуя фигуру тетраэдра. Разница лишь в том, что в метане электроны делятся с легким водородом, а в тетрахлорметане — с более массивным хлором, который окружен своими собственными электронными облаками.