Водородная связь, валентность и степень окисления
Разделим три модели, которые описывают разные свойства: межмолекулярную водородную связь, число связей атома и условное распределение электронов.
Чему научимся
- Объяснять водородные связи воды
- Различать валентность и степень окисления
- Сопоставлять обменный и донорно-акцепторный механизмы
Разбираемся в теме
Межмолекулярное взаимодействие
В школьных примерах водородная связь возникает при H, ковалентно связанном с O, N или F, и подходящей электронной паре другого участника. Между молекулами воды это взаимодействие влияет на кипение, растворение и структуру льда. Оно отличается от прочной ковалентной O–H внутри молекулы.
Лёд имеет открытую упорядоченную сеть, поэтому его плотность ниже плотности жидкой воды около обычных условий. При плавлении меняется организация межмолекулярных связей, но вода не распадается на H₂ и O₂. Водородные связи могут существовать также внутри большой молекулы при подходящей геометрии.
Разные величины одного атома
Валентность в школьной структурной модели отражает число связей с учётом кратности, а степень окисления — условное распределение электронов по электроотрицательности. В N₂ каждый N имеет валентность III и степень 0. Поэтому знак степени окисления нельзя считать знаком валентности.
В NH₄⁺ азот связан с четырьмя H, но его степень окисления −3: x+4·(+1)=+1. Одна связь может образоваться донорно-акцепторным способом из NH₃ и H⁺; в готовом ионе все N–H равноценны. Обменный механизм использует по электрону от обоих первоначальных участников.
Разобранные примеры
Найдите валентность и степень окисления N в NH₄⁺.
- Четыре одинарные N–H дают валентность IV в структурной модели.
- Сумма степеней равна заряду +1: x+4·(+1)=+1.
- Решение x=−3; валентность IV и степень −3 описывают разные характеристики.
Ответ. У N валентность IV, степень окисления −3.
Попробуй самостоятельно
Запишите своё решение, затем сравните его с разбором. Развёрнутые ответы автоматически не оцениваются.
Открываем задания…
Самопроверка
Закрепление материала
Мини-тест
Выберите ответ на каждый вопрос. Объяснения откроются после проверки.
Открываем мини-тест…
Словарь урока
- Валентность
- Число связей атома в школьной модели с учётом их кратности.
- Степень окисления
- Условный заряд при формальном распределении электронов химических связей.
- Водородная связь
- Взаимодействие связанного с электроотрицательным атомом H с электронной парой.
Связь с программой
Тема: виды химической связи. Раздел: Атом, связь и материалы.
- ФРП СОО «Химия», базовый уровень, 10–11 классы ↗Единое содержание общего образованияПроверенная копия программы ↗Страницы PDF: 12, 23, 38, 56
Содержание базового курса сверено с программой 12 октября 2026 г. Источники программы описывают содержание школьного курса химии; объяснения, примеры и задания — авторские материалы Умблика. Последовательность школьных занятий и актуальные требования уточняет учитель в рабочей программе.
Твой маршрут
Общая и неорганическая химия