10. Составьте структурные и электронные формулы соединений с фосфором: а) водорода; б) хлора; в) бора. 11. Составьте структурные и электронные формулы соединений с во-дородом: а) селена; б) иода; в) азота. 12. Поясните, за счет электронов какого слоя осуществляется связь между атомами в ковалентных соединениях: Н₂; Cl2; 02; N2. 13. Пользуясь таблицей относительных электроотрицательностей, вы-числите разность электроотрицательностей для связей К-СІ, Н-о. CI-O. Fe-Cl, Na-F, CI-CL, C-Br, H-Р. С-Е и дайте характеристи-ку этих связей. 14. Какая из связей характеризуется наибольшей степенью ионности K-CI, Ca-Cl, Fe-Cl, Ge-Cl? 15. Какая из связей характеризуется наибольшей степенью ковалент-ности Li-F. Be-F, B-F, C-F? 45

Ниже даю подробные решения с пошаговыми объяснениями. Так как цель — “Понять” и параметры предмета/класса не заданы, объяснения сделаны в среднем школьном уровне и понятны без специальных знаний углублённой химии. 1) 10. Составьте структурные и электронные формулы соединений с фосфором: а) с водородом (PH3) - Структурная формула: три связи P–H, на атоме фосфора ещё остаётся непарный электронный набор (одна непарная пара) — азотоподобная геометрия. - Электронная (Lewis) формула: в центре P, три одинарные связи с H и одна непарная пара на P. Пример наброска: H | H–P–H | (P имеет одну непарную пару) - Комментарий: геометрия около P примерно тетраэдрическая с треугольной пирамидой формы (поскольку эффект орбиталей даёт три связи и одну пару электронов на P). б) с хлором (PCl3) - Структурная формула: три связи P–Cl вокруг центрального атома фосфора и одна непарная пара на P. - Электронная формула (Lewis): P в центре, три P–Cl связи, одна непарная пара на P. - Геометрия: три ковалентные связи образуют трёхпогружённую пирамиду (трёхвалентная геометрия вокруг P с непарной парой). - Примечание: это обычное соединение фосфора в степени окисления + III. в) с бором (BP) - Структурная формула: пара B–P (одинарная ковальная связь) — для простого диатомического представления: B–P. - Электронная формула (Lewis): B имеет одну непарную пару? На самом деле валентность B = 3. В простом диатомическом виде можно изобразить как :B–P: с рядом непарных электронов на B и P. Приведу более понятную схему: - B передаёт/делит с P одну общую пару электронов. - B в сумме имеет две непарные пары (или одну непарную пару и одну пару, в зависимости от такого же подхода), - P имеет две неполярные пары и одну общую пару с B. В простом виде можно записать как B–P и указать, что у B и у P существуют непарные пары так, чтобы совместно заполнить валентные оболочки по общей схеме. В реальности BP — твёрдое кристаллическое соединение с ковалентно-межсеточными связями; в простом рисовании можно обозначить одну B–P связь и отметить, что структура более сложная (ковалентная сеть). - Коротко: это бинарное соединение бор-фосфор; связь — ковалентная (многочастная сеть в кристалле). В диалоговой форме можно представить как B–P с доминирующей ковалентной связью и характерной для B дефицитной электронной структурой. Важно: для (в) часто в школьном курсе приводят пример простого бинарного соединения BP и поясняют, что B склонен к образованию электро-дефицитных связей; в реальности BP — твёрдый ковалентный поликонцепт, а не простой газообразный диатомический молекула. 2) 11. Составьте структурные и электронные формулы соединений с водородом: а) с селеном (H2Se) - Структурная формула: два молекулы водорода связаны с центральным селеном: H–Se–H. - Электронная (Lewis) формула: Se имеет две непарные пары? На Se (группа 16) валентность 6, образуя две сигнальные связи с H, у Se остаются две непарные пары. Правильная конфигурация: H–Se–H, вокруг Se две пары электронов (непарные пары). - Геометрия около Se близка к углу ~ 90–92°, но это зависит от модели (теоретически в этом соединении угол около Se может быть близким к геометрии воды, но для точной цифры нужен эксперимент). б) с йода (HI) - Структурная формула: H–I (одинарная связь). - Электронная формула: I имеет семь валентных электронов; образуя одну связь с H, у I остаётся три пары непарных электронов (6 электронов в виде трёх пар неподелённых), то есть 3 пары непарных электронов на I плюс одна параконсайдная пара в связи. - Комментарий: связи HI — ковалентно-полярные; различие электроотрицательностей между H и I невелико, но заметно. в) с азотом (NH3) - Структурная формула: азот в центре, три связи N–H, вокруг N — одна непарная пара. - Электронная формула: N (пятовалентный) образует три N–H связи и имеет одну непарную пару электронов на N. - Геометрия: тетраэдрическая электронная геометрия; молекула тригональная пирамидальная по форме. 3) 12. Объяснение, за счёт электронов какого слоя осуществляется связь в ковалентных соединениях: H2, Cl2, O2, N2 - В ковалентных связях связь образуется за счёт валентных электронов — внешних электронных оболочек атомов. - У водорода H2: связь образуется за счёт двух атомов 1s-орбитал, каждый атом предоставляет один электрон, образуется пара электронов в совместной пары. - У хлора Cl2: каждое Cl имеет внешнюю оболочку 3p5; образуется пара совместно используемых электронов из внешних p-орбитал, формируется двухатомная ковалентная связь. - У кислорода O2: внешняя оболочка — 2p; пара электронов делится между двумя атомами, образуя ковалентную связь. - У азота N2: внешняя оболочка — 2p; образуется тройная ковалентная связь между двумя атомами через деление трёх пар электронов (одна из которых — тройной ковалентный характер на деле с учётом резонанса). 4) 13. По таблице относительных электроотрицательностей вычислите разности и охарактеризуйте связи: Используем приблизительные значения электроотрицательности (Pauling, ок.): - H = 2.20 - C = 2.55 - N = 3.04 - O = 3.44 - F = 3.98 - Cl = 3.16 - Br = 2.96 - I = 2.66 - Na = 0.93 - K = 0.82 - Fe = 1.83 - Ca = 1.00 - B = 2.04 - Se = 2.55 - P = 2.19 - Si = 1.90 - Li = 0.98 - Se = 2.55 Рассчитаем разности (модельные примеры): - K–Cl: |3.16 − 0.82| = 2.34 - H–O: |3.44 − 2.20| = 1.24 - Cl–O: |3.44 − 3.16| = 0.28 - Fe–Cl: |3.16 − 1.83| = 1.33 - Na–F: |3.98 − 0.93| = 3.05 - Cl–Cl: |3.16 − 3.16| = 0.00 - C–Br: |2.96 − 2.55| = 0.41 - H–P: |2.20 − 2.19| = 0.01 - C–Se (принимаем Se = 2.55): |2.55 − 2.55| = 0.00 Характеристика связей: - Разности больше примерно 2.0–2.5: в основном ионные связи (KCl, NaF — ярко ионные). При меньших разностях — полярные ковалентные, ещё меньше — неполярные ковалентные. - K–Cl: большая разность, характер ионной связи. - H–O: полярная ковалентная связь. - Cl–O: практически неполярная ковалентная (небольшая разность). - Fe–Cl: полярная ковалентная связь (множество материалов Fe–Cl с частичным ионным характером). - Na–F: очень большая разность, в большинстве случаев — ионная связь. - Cl–Cl: неполярная ковалентная связь (одинаковые элемента). - C–Br: полярная ковалентная связь (небольшая разница). - H–P: практически неполярная ковалентная связь (очень близкие электроотрицательности). - C–Se: при принятии Se как 2.55 — разность 0, значит неполярная ковалентная связь. 5) 14. Какая из приведённых связей характеризуется наибольшей степенью ионности: K–Cl, Ca–Cl, Fe–Cl, Ge–Cl? - По разности электроотрицательностей наибольшая разность у K–Cl ≈ 2.34 (Ca–Cl ≈ 2.16, Fe–Cl ≈ 1.33, Ge–Cl ≈ 0.9–1.0 в зависимости от конкретной величины). Следовательно, связь K–Cl имеет наибольшую степень ионности. 6) 15. Какая из связей характеризуется наибольшей степенью ковалентности: Li–F, Be–F, B–F, C–F? - Разности электроотрицательностей: - Li–F: |0.98 − 3.98| ≈ 3.00 - Be–F: |1.57 − 3.98| ≈ 2.41 - B–F: |2.04 − 3.98| ≈ 1.94 - C–F: |2.55 − 3.98| ≈ 1.43 - Мелкие различия у пары C–F максимизируют долю ковалентности, а Li–F имеет наибольшую ионность. Значит, наибольшая степень ковалентности среди перечисленных — в связи C–F. 45) Примечание - Если есть необходимость, могу дописать дополнительные примеры или разъяснить любую конкретную формулу, а также разобрать спорные моменты по BP (бор-фосфор) или по другой паре элементов.