В какой из молекул N2, PF3, NF3 связь: а) самая полярная, б) самая прочная, в) самая длинная?

Рассмотрим, какие связи есть в этих молекулах:

• N₂: связь N≡N (тройная).

• NF₃: три одинарные связи N–F.

• PF₃: три одинарные связи P–F.

Дальше сравниваем именно эти типы связей: N–N, N–F, P–F.

а) Самая полярная связь

Полярность связи в первом приближении определяется разностью электроотрицательностей атомов.

Электроотрицательность (по Полингу) примерно:

• F ≈ 3,98

• N ≈ 3,04

• P ≈ 2,19

Разности:

• N–N: Δχ = 0 → связь неполярная

• N–F: Δχ ≈ 3,98 − 3,04 = 0,94

• P–F: Δχ ≈ 3,98 − 2,19 = 1,79

Самая большая разность у P–F, значит самая полярная связь — P–F в PF₃.

б) Самая прочная связь

Прочность связи обычно растёт с:

• увеличением кратности (одинарная < двойная < тройная),

• более эффективным перекрытием орбиталей,

• меньшей длиной связи.

В N₂ связь тройная N≡N, это одна из самых прочных ковалентных связей вообще.
Связи N–F и P–F в NF₃ и PF₃ — одинарные, они существенно слабее тройной.

Значит самая прочная связь — N≡N в N₂.

в) Самая длинная связь

Длина связи обычно увеличивается, если:

• атомы крупнее (больше радиус),

• связь имеет меньшую кратность (одинарная длиннее двойной, двойная длиннее тройной).

Сравним:

• N≡N (тройная) — самая короткая из перечисленных.

• N–F — одинарная, но N сравнительно маленький атом → связь умеренной длины.

• P–F — одинарная, а P заметно крупнее N → связь длиннее.

Следовательно, самая длинная связь — P–F в PF₃.

Итог:

• а) самая полярная: PF₃ (связь P–F)

• б) самая прочная: N₂ (связь N≡N)

• в) самая длинная: PF₃ (связь P–F)