В какой паре веществ электронная плотность смещена в сторону атома кислорода: 1) OF2 и СО; 2) С12О и NO; 3) Н2О и OF2?

Кислород является восьмым элементом периодической таблицы Д.И. Менделеева. Это значит, что заряд ядра его атома равен (+8), а вокруг ядра вращаются восемь электронов, каждый из которых обладает зарядом (-1). Таким образом, суммарный заряд атома кислорода равен нулю:

(+8) -1*8 = 0.

На первом энергетическом уровне атома кислорода размещается два спаренных электрона. Остальные шесть вращаются на втором энергетическом уровне.

Поскольку максимальное количество электронов на втором энергетическом уровне любого атома равно восьми, кислороду, до завершения второго уровня и состояния химической инертности, не хватает всего двух электронов. Их он и забирает у атомов других химических элементов.

Электроотрицательность

 

Для того чтобы понять, в каких случаях атом кислорода может забирать чужие валентные электроны, а когда будет отдавать свои, образовывая химические соединения, обратимся к таблице «Электроотрицательность элементов», которая имеется в каждом справочнике по химии.

Итак, наибольшие значения электроотрицательностей, согласно данной таблице, проявляют:

1. фтор – самый активный окислитель и всегда забирает себе чужие электроны, поскольку значение его электроотрицательности самое большое в таблице. Оно равно 4,10.
2. Кислород – занимает второе место, по окислительным свойствам, среди всех химических элементов. Его электроотрицательность достигает значения 3,50.
3. Азот – имея электроотрицательность, равную 3,07, является третьим по силе окислителем.

Обратите внимание, что, при взаимодействии фтора с кислородом - кислород будет донором электронов, а фтор – их акцептором. При взаимодействии же азота и кислорода отдавать электроны будет уже азот, а принимать – кислород.

Решение задания

 

Проанализируем соединения, предлагаемые в условии задания. Итак, электроотрицательность хлора 2,83. Водород же проявляет электроотрицательность 2,1. Следовательно, оба эти элемента, в соединениях с кислородом, будут отдавать собственные валентные электроны атому кислорода.

Исходя из всего вышеизложенного, делаем выводы:

• в оксиде (O⁺²F^-1₂)⁰  электроны принимает фтор, а кислород отдает. Значит, электронная пара в большей степени будет принадлежать иону фтора. В оксиде же (С⁺²О^-2)⁰ кислород примет у атома углерода 2 электрона – следовательно, этот вариант и является правильным ответом.
• Для соединений (Cl⁺¹₂O^-2)⁰ и (N⁺²O^-2)⁰ также характерно удовлетворение условиям задания, поскольку в двух этих соединениях, именно кислород забирает электроны у атомов хлора и азота.
• В третьем пункте задания условию удовлетворяет лишь формула воды: (Н⁺₂О^-2)⁰, поскольку водород всегда отдает кислороду свой единственный валентный электрон.

Электронная плотность смещена в сторону атома кислорода в паре №2 С12О и NO, потому что кислород выступает в этих соединениях как более электоронегативный элемент. Он оттягивает на себя электронную плотность связей С-О и N-O и приобретает частично отрицательный заряд. Более электронегативным елементом есть только фтор F. В соединениях с ним атомы кислорода приобретают частично положительный заряд.