Для начала разберёмся с понятием π-связи (пи-связи). Пи-связь – это химическая связь, возникающая при перекрывании p-орбиталей атомов бок о бок. Она всегда образуется после образования сигма-связи (σ-связи) и встречается в кратных связях: двойных (одна сигма и одна пи-связь) и тройных (одна сигма и две пи-связи).
Теперь проанализируем молекулы по заданным вариантам:
1) NH₃ (аммиак):
Молекула аммиака имеет три σ-связи между атомом азота (N) и атомами водорода (H). Азот также имеет одну неподеленную пару электронов. Однако в этой молекуле нет кратных связей (двойных или тройных), следовательно, π-связей здесь нет.
2) CH₄ (метан):
Молекула метана имеет четыре σ-связи между атомом углерода (C) и четырьмя атомами водорода (H). Углерод в данном случае находится в состоянии sp³-гибридизации, что позволяет ему образовывать только σ-связи. Поскольку π-связи возникают только в случае кратных связей, в CH₄ их нет.
3) F₂ (фтор):
Молекула фтора состоит из двух атомов фтора, связанных одной σ-связью. Перекрывание происходит между двумя p-орбиталями, но π-связь не образуется, так как в молекуле нет кратных связей. Таким образом, здесь тоже нет π-связей.
4) SO₂ (диоксид серы):
Молекула диоксида серы имеет интересную структуру. Она состоит из одного атома серы (S) и двух атомов кислорода (O). Молекула имеет резонансные структуры, в которых одна из связей между серой и кислородом является двойной (одна σ-связь и одна π-связь), а другая – одинарной. В этих структурах π-связь образуется за счёт перекрывания p-орбиталей атомов серы и кислорода. Таким образом, в молекуле SO₂ π-связь присутствует.
Ответ:
Молекула, в которой имеется π-связь, – это 4) SO₂.