Донорно-акцепторный механизм образования связи – механизм образования связи, при котором один из связываемых атомов является донором электронной пары, а другой – акцептором. Проще говора, один атом предоставляет свободную "вакантную" орбиталь, а другой - свою неподеленную электронную пару.
Чтобы решить это задание, нужно для каждого элемента графически указать расположение электроном на внешнем электронном уровне, чтобы увидеть, у какого элемента присутствует неподеленная электронная пара, а у какого - свободная орбиталь. В качестве донора выступают молекулы, в составе которых есть атомы N, O, F, Cl, связанные с атомами иных химических элементов. Акцептором выступает частица, имеющая вакантные электронные уровни. К примеру, это могут быть представители d-семейств, которые имеют незаполненные d-орбитали.
1) NH4Br :
Распишем расположение электронов на атоме азота: +714N 1s2 2s22p3 ЗДЕСЬ ДОЛЖНА БЫТЬ ЯЧЕИСТАЯ СТРУКТУРА 1.
Далее распишем расположение электронов на атоме брома: +3580Br 1s2 2s22p6 3s23p63d10 4s24p5 ЗДЕСЬ ДОЛЖНА БЫТЬ ЯЧЕИСТАЯ СТРУКТУРА 2.
И, наконец, водород: +11H 1s1 ЗДЕСЬ ДОЛЖНА БЫТЬ ЯЧЕИСТАЯ СТРУКТУРА 3.
Дело в том, что сам катион аммония NH4+ образуется по донорно-акцепторному механизму.Он образуется в результате взаимодействия свободной неподеленной электронной пары атома азота молекулы аммиака с катионом водорода, переходящего к аммиаку от молекулы кислот или воды. Вот так выглядит внешний электронный уровень катиона водорода:
ЗДЕСЬ ДОЛЖНА БЫТЬ ЯЧЕИСТАЯ СТРУКТУРА 4.
Механизм образования ковалентной связи, которая возникает не в результате обобществления неспаренных электронов, а благодаря свободной электронной паре, имеющейся у одного из атомов, называют донорно-акцепторным. То есть Донорно-акцепторный механизм — это не особый вид связи, а лишь особый механизм образования ковалентной связи. Свободную орбиталь взяли у катиона водорода, а неподеленную электронную пару - у азота.
2) H2O :
Распишем расположение электронов на атоме кислорода: +816O 1s2 2s22p4 ЗДЕСЬ ДОЛЖНА БЫТЬ ЯЧЕИСТАЯ СТРУКТУРА 5.
Так же распишем водорода: +11H 1s1 ЗДЕСЬ ДОЛЖНА БЫТЬ ЯЧЕИСТАЯ СТРУКТУРА 3.
Как мы видим, здесь есть неподеленные электронные пары у кислорода, но нет свободных орбиталей, а значит донорно-акцепторного механизма здесь не наблюдается.
3) NaCl: Донорно-акцепторный механизм - это механизм образования ковалентной связи, а в данном соединении связь ионная, то есть между ионами Na+ и Cl-. Поэтому сразу можно убрать данный вариант ответа.
4) HNO3 :
Распишем расположение электронов на атоме азота: +714N 1s2 2s22p3 ЗДЕСЬ ДОЛЖНА БЫТЬ ЯЧЕИСТАЯ СТРУКТУРА 1.
Так же распишем водорода: +11H 1s1 ЗДЕСЬ ДОЛЖНА БЫТЬ ЯЧЕИСТАЯ СТРУКТУРА 3.
Распишем расположение электронов на атоме кислорода: +816O 1s2 2s22p4 ЗДЕСЬ ДОЛЖНА БЫТЬ ЯЧЕИСТАЯ СТРУКТУРА 5.
В молекуле азотной кислоты атом азота за счёт трёх неспаренных электронов образует три связи: двойную с атомом кислорода и однократную с другим атомом кислорода, входящим в состав группы ОН. Еще один атом кислорода может быть присоединен к атому азота за счёт донорно-акцепторного взаимодействия.
Рисунок 1.
Предварительно в атоме кислорода следует “загнать” на одну орбиталь неспаренные электроны и освободить тем самым вторую орбиталь. Схематично образование связи может быть представлено следующим образом:
Рисунок 2.
Тот же результат получаем, допуская, что атом азота отдал электрон атому кислорода, превратившись при этом в катион N+, обладающий четырьмя неспаренными электронами. Анион О– имеет только один неспаренный электрон. Образование связи выглядит так:
Рисунок 3.
Таким образом, связь между азотом и кислородом в среднем полуторная:
Рисунок 4.
5) H2SO4 :
Распишем расположение электронов на атоме кислорода: +816O 1s2 2s22p4 ЗДЕСЬ ДОЛЖНА БЫТЬ ЯЧЕИСТАЯ СТРУКТУРА 5.
Так же распишем серу: +1632S 1s2 2s22p6 3s23p4 ЗДЕСЬ ДОЛЖНА БЫТЬ ЯЧЕИСТАЯ СТРУКТУРА 6.
И, наконец, водород: +11H 1s1 ЗДЕСЬ ДОЛЖНА БЫТЬ ЯЧЕИСТАЯ СТРУКТУРА 3.
Исходя из этого видно, что неподеленные электронные пары есть, а орбиталей свободных нет.
Итак, правильные ответы 1 и 4.