а) Почему молекулы углекислого газа и газа двуокиси серы имеют неполярность, в то время как молекулы воды и газа

a) Для понимания неполярности и наличия диполя в молекулах, нам необходимо рассмотреть их строение и равновесие зарядов внутри них. Молекула углекислого газа (CO2) состоит из одного атома углерода (С) и двух атомов кислорода (О), связанных двойной связью (С=О). Углерод и кислород различаются по электроотрицательности, что означает, что углерод притягивает электроны менее сильно, чем кислород.

В связи С=О электроны делятся между атомами кислорода и углерода равномерно, отсутствуя разделение зарядов и создание диполя в молекуле углекислого газа. То же самое верно и для связи S=О в молекуле газа двуокиси серы (SO2).

Однако в молекуле воды (H2O) имеется полюсность или диполь, так как атом кислорода (О) притягивает электроны сильнее, чем атомы водорода (Н). Это приводит к тому, что электроны воды больше времени проводят около атома кислорода, делая его отрицательно заряженным полюсом, а атомы водорода становятся положительно заряженными полюсами. В результате, в молекуле воды образуется диполь.

b) Связь H-О в молекуле воды обладает наибольшей полярностью. Для обоснования этого факта необходимо рассмотреть разницу в электроотрицательности между атомами водорода и атомом кислорода. Электроотрицательность на основе шкалы Полинга - это мера атомной способности привлекать электроны.

У атома кислорода электроотрицательность выше, чем у атомов водорода. Поэтому атом кислорода притягивает электронную плотность, общую с парой электронов водорода, к себе более существенно. Это создает разделение зарядов в связи Н-О и приводит к образованию диполя в молекуле воды.

c) Механизм образования связей основан на концепции обмена или совместного использования электронов атомов. Существует несколько различных механизмов образования связей, в том числе ионная связь, ковалентная связь и металлическая связь.

Для примера рассмотрим ковалентную связь - наиболее распространенный вид связи между атомами в молекулах. В ковалентной связи оба атома достигают электронной октетности путем совместного использования пары электронов.

Например, рассмотрим образование молекулы воды (Н2О). В этом случае каждый атом водорода (Н) обладает одним электроном в внешней оболочке, а атом кислорода (О) - шестью электронами. Для того, чтобы атом кислорода (О) достигал октетности, ему необходимо получить еще два электрона.

В результате водородный атом (Н) делится своим единственным электроном с атомом кислорода (О). Два электрона водорода образуют пару с одним из электронов кислорода (О), создавая ковалентную связь между атомами водорода и кислорода.

Таким образом, механизм образования связей основан на концепции обмена или совместного использования электронов, который достигает стабильности и достижения электронной октетности у атомов в химических соединениях.