Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






  • Как продвинуть сайт на первые места?
    Вы создали или только планируете создать свой сайт, но не знаете, как продвигать? Продвижение сайта – это не просто процесс, а целый комплекс мероприятий, направленных на увеличение его посещаемости и повышение его позиций в поисковых системах.
    Ускорение продвижения
    Если вам трудно попасть на первые места в поиске самостоятельно, попробуйте технологию Буст, она ускоряет продвижение в десятки раз, а первые результаты появляются уже в течение первых 7 дней. Если ни один запрос у вас не продвинется в Топ10 за месяц, то в SeoHammer за бустер вернут деньги.
    Начать продвижение сайта
  • Приклади розв’язання типових завдань з теми 7






    Завдання 1. Визначити типи хімічних зв’язків, які утворюються в сполуках: N2, O2, Cl2, CaF2, NaCl, Na, CH4, LiH, BCl3, HCl, CO, H2O.

    Розв’язання. У молекулах BCl3, CH4, H2O, CO, HCl реалізуються

    ковалентні полярні зв’язки між атомами, оскільки в цих сполуках різниця електронегативностей елементів DЕН 0 (Додаток 1).

    У молекулах N2, O2, Cl2 здійснюється ковалентний неполярний тип зв’язку, оскільки до складу кожної з цих молекул входять атоми тільки одного хімічного елемента з однаковими значеннями електронегативностей (DЕН = 0).

    Речовини CaF2, NaCl мають іонний тип зв’язку оскільки різниця електронегативностей елементів (DЕН ³ 1, 9).

    Завдання 2. Пояснити, чи можливе існування молекул PCl5 і NCl5 .

    Розв’язання. Електронна будова атома Фосфору:

    3 d
    3 s
    3 p
    15P 1 s 2 2 s 2 2 p 6 3 s 2 3 p 3 3 d 0 B = 3.

     

    3 s
    3 p
    3 d
    Отже, у нормальному стані валентність Фосфору становить три, але в молекулі PCl5 Фосфор п’ятивалентний (це його збуджений стан):

    Р* … 3 s 1 3 p 3 3 d 1 B * = 5.

     

     

    Отже, молекула PCl5 може існувати, причому Фосфор утворює п’ять хімічних зв’язків за ковалентним обмінним механізмом.

    Молекула NCl5 не може існувати, тому що на другому валентному рівні атома Нітрогену немає d -підрівня:

     

     

     

     

    7N 1 s 2 2 s 2 2 p 3 B = 3.


    Для атома Нітрогену не існує збудженого стану, саме тому він може утворювати лише три хімічні зв’язки за ковалентним обмінним механізмом.

    Завдання 3. Відомо, що валентний кут у молекулі SCl2 становить 90о, наведіть схему перекривання атомних орбіталей під час утворення цієї молекули. Чому ця молекула полярна?

    Розв’язання. Наводимо електронні конфігурації валентних рівнів атомів Сульфуру та Хлору:

    3 p
    16S … 3 s 23 p 4B = 2;

    3 p
    3 s

    17Cl … 3 s 23 p 5В = 1.

    3 s


    Обидва неспарені р -електро-ни Сульфуру беруть участь в утворенні двох s-зв’язків із двома атомами Хлору, які мають по одному неспареному електрону на р -атомній орбіталі. Тому молекула SCl2 має кутову будову з валентним кутом 90°. Полярність молекули пояснюється тим, що сума дипольних моментів окремих зв’язків, що утворюють молекулу, не дорівнює нулю ( ≠ 0).

    Завдання 4. Визначити типи гібридизації центральних атомів, зобразити геометричні конфігурації: а) молекули амоніаку NH3; б) молекули води Н2О.

    Розв’язання. а) Експериментально встановлено, що молекула амоніаку має пірамідальну геометричну форму, причому неподілена електронна пара (НЕП) атома Нітрогену напрямлена до однієї з вершин тетраедра. Всі зв’язки N-H у цій молекулі є рівноцінними, а валентні кути становлять 107°.

    Якщо виходити з електронних формул атомів, що складають молекулу NH3, хімічні зв’язки можуть бути утворені внаслідок перекривання трьох одноелектронних р -орбіталей атома Нітрогену з одноелектронними s -рбіталями трьох атомів Гідрогену.

    ­
    7N … 2 s 22 p 3B = 3;

    2 p

    1 s
    1H 1 s 1 B = 1.

           
     
    НЕП
     
       
    2 s


    Але в цьому випадку утворюється молекула пірамідальної просторової будови з кутами між зв’язками N-H, близькими до 90°, що не збігаються з експериментальними результатами.

    Тому необхідно зробити припущення, що в атомі Нітрогену в момент утворення хімічного зв’язку відбувається sp3 -гібридизація валентних орбіталей. При цьому одна з гібридних орбіталей має неподіленими електронними парами НЕП, а три інші – по одному електрону:

     

     

    Підсумковий дипольний момент молекули NH3 відрізняється від нуля , тому молекула амоніаку полярна.

     
    НЕП
    б) У молекулі води також відбувається sp 3-гібридизація атомних орбіталей центрального атома (Оксигену), тому молекула Н2О також має форму тетраедра, але з двома неподіленими електронними парами, напрямленими до вершин тетраедра:

    8O … 2 s 22 p 4B = 2;

     


     

    Отже, дві атомні орбіталі Оксигену утворюють два s-зв’язки з s -орбіталями атомів Гідрогену, а дві інші гібридні орбіталі заповнені неподіленими електронними парами (НЕП).

    Сумарний дипольний момент молекули Н2О відрізняється від нуля , тобто молекула води також полярна.

    У розглянутих молекулах амоніаку і води атомні орбіталі з неподіленими електронними парами (НЕП) не беруть участі в утворенні хімічного зв’язку, тобто вони є незв’язуючими. Зв’язуюча електронна пара знаходиться між двома взаємодіючими атомами і займає менший простір, ніж незв’язуюча. Тому відштовхування незв’язуючої пари проявляється більшою мірою, ніж зв’язуючої. Зменшення валентних кутів у ряді молекул СН4, NH3 і Н2О (відповідно 109, 5°; 107° i 104, 5°) обумовлене наявністю та збільшенням кількості незв’язуючих

     

    орбіталей центрального атома за однакового типу гібридизації (sp 3).

    Завдання 5. Визначити типи гібридизації атомних орбіталей, які відбуваються в молекулах: а) СаН2; б) BBr3; в) CІ4. Зобразити їх геометричні конфігурації, оцінити валентні кути.

    Розв’язання. а) У нормальному стані атом Кальцію має валентність, що дорівнює нулю (на валентному рівні немає неспарених електронів):

    Са … 4 s 2B = 0.

         
     
     
       
    4 s


    У сполуці СаН2 Кальцій двовалентний, тобто знаходиться у збудженому стані:

    Са* … 4 s 14 p 1 B * = 2.

     
     
    2 s


    Отже, можна припустити, що відбувається sp -гібридизація атомних орбіталей центрального атома - Кальцію.

    Валентний електрон атома Гідрогену, який бере участь в утворенні хімічного зв’язку, знаходиться на s -атомній орбіталі, яка має форму кулі:

    4 р
    ­
    1H 1 s 1 B = 1,

     

    Са

     

    Н Н

    Валентний кут у молекулі СаН2 становить 180°, тому вона лінійна. Хоча молекула СаН2 має два ковалентні полярні зв’язки Са-Н, унаслідок лінійної та симетричної будови вона є неполярною .

    б) У нормальному стані атом Бору має валентність, що дорівнює одиниці:

     

    2 р
    2 s

     

     

    5В 1 s 22 s 22 p 1 B = 1.

     

    У сполуці BBr3 Бор тривалентний, отже, знаходиться у збудженому стані:

    B* … 2 s 12 p 2B * = 3.

    2 р
    2 s
    2 р
    2 s

    Оскільки всі зв’язки в молекулі BBr3 рівноцінні, можна констатувати, що вона має симетричну будову, а тип гібридизації атомних орбіталей Бору - sp 2 з валентним кутом 120о.






    © 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
    Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
    Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.