Podstawą rozwiązania zadania jest umiejętność korzystania z układu okresowego
pierwiastków chemicznych, a także zrozumienie, jak powstają wiązania chemiczne, oraz
umiejętność konstruowania wzorów elektronowych. Arsen należy do grupy azotowców (15.
grupy
układu okresowego pierwiastków), z czego wynika, że rozmieszczenie elektronów
walencyjnych w jego atomie jest analogiczne do rozmieszczenia elektronów walencyjnych w atomie azotu: 2 z nich obsadzają podpowłokę s , a 3 – podpowłokę p ostatniej powłoki
(razem jest ich 5). W tworzeniu wiązań kowalencyjnych z 3 atomami wodoru uczestniczą 3
elektrony walencyjne atomu arsenu, a pozostałe 2 stanowią wolną parę elektronową. Na tej
podstawie możemy skonstruować wzór elektronowy cząsteczki arsenowodoru, co jest
wymagane w pierwszej części plecenia.
Do sformułowania odpowiedzi do drugiej części
polecenia wykorzystujemy informację o tym, że cząsteczka arsenowodoru ma kształt
piramidy o podstawie trójkąta równobocznego, w którego narożach znajdują się środki
atomów wodoru. Wynika z niej, że cząsteczka ta nie jest płaska, co oznacza, że elektrony
walencyjne tworzącego ją atomu arsenu (atomu centralnego) rozmieszczone były na czterech
równocennych orbitalach: 3 z nich w wyniku oddziaływania z orbitalami atomowymi 3
atomów wodoru utworzyły wiązania kowalencyjne, pozostały – 4. – został obsadzony przez
wolną parę elektronową. Istnienie 4 równocennych orbitali tłumaczy się hybrydyzacją typu
sp3 , czyli taką, w której „zmieszaniu ulega” 1 orbital s i 3 orbitale p danej powłoki (trzeba
pamiętać, że hybrydyzacja nie jest zjawiskiem fizycznym, lecz zabiegiem teoretycznym). Widzimy
więc, że budowa cząsteczki arsenowodoru jest analogiczna do budowy cząsteczki amoniaku.