Чтобы определить, какая связь в данных соединениях является наименее полярной, нужно учесть разницу в электроотрицательности между атомами, участвующими в образовании химической связи.
1. Полярность химических связей
Полярность связи определяется разницей электроотрицательностей (Δχ) между двумя атомами. Чем больше разница, тем полярнее связь. Если разница электроотрицательностей равна нулю, связь неполярная, например, в молекуле H₂ или O₂.
- Электроотрицательность элементов по шкале Полинга:
- H: 2.1
- O: 3.5
- S: 2.5
- N: 3.0
- P: 2.1
В данном случае все соединения содержат связь атома водорода (H) с другим атомом (P, O, S, или N). Рассчитаем разницу электроотрицательностей для каждой связи:
А) PH3 (фосфин)
Связь: P–H
Электроотрицательность P: 2.1
Электроотрицательность H: 2.1
Δχ = |2.1 - 2.1| = 0.0
Связь P–H является неполярной, так как разница в электроотрицательности равна нулю. Это делает эту связь наименее полярной среди предложенных вариантов.
Б) H2O (вода)
Связь: O–H
Электроотрицательность O: 3.5
Электроотрицательность H: 2.1
Δχ = |3.5 - 2.1| = 1.4
Связь O–H сильно полярная, так как кислород гораздо более электроотрицателен, чем водород. Вода является ярким примером полярного соединения.
В) H2S (сероводород)
Связь: S–H
Электроотрицательность S: 2.5
Электроотрицательность H: 2.1
Δχ = |2.5 - 2.1| = 0.4
Связь S–H менее полярна, чем O–H, но более полярна, чем P–H. Это объясняется меньшей разницей в электроотрицательностях между серой и водородом.
Г) NH3 (аммиак)
Связь: N–H
Электроотрицательность N: 3.0
Электроотрицательность H: 2.1
Δχ = |3.0 - 2.1| = 0.9
Связь N–H более полярна, чем S–H, но менее полярна, чем O–H.
Итог:
Наименее полярная связь наблюдается в соединении PH3 (фосфин), так как разница в электроотрицательностях между атомами фосфора и водорода равна нулю (Δχ = 0.0). Это делает связь P–H неполярной.