АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

ЗаданиЯ по теме

Читайте также:
  1. CРЕДА, ДЕНЬ ЗАДАНИЯ
  2. II проверка домашнего задания
  3. III. Задания для самостоятельного выполнения.
  4. III. Задания для самостоятельной работы по изучаемой теме
  5. III. Задания для самостоятельной работы по изучаемой теме
  6. III. Задания для самостоятельной работы по изучаемой теме
  7. III. Задания для самостоятельной работы по изучаемой теме
  8. III. Задания для самостоятельной работы по изучаемой теме
  9. IV. Задания для самостоятельной работы по изучаемой теме
  10. Вам предложены задания с выбором ответа (в каждом задании только один ответ правильный). Выберите верный ответ (10 баллов).
  11. Выбор темы и получение задания на курсовую.
  12. ВЫПОЛНЕНИЕ ЗАДАНИЯ 1, курс «Введение в профессию»

«КОВАЛЕНТНАЯ ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ И СТРОЕНИЕ МОЛЕКУЛЯРНЫХ ЧАСТИЦ»

2.1.Опишите строение предложенных в варианте задания молекул и молекулярных ионов по методу валентных связей (МВС):

а) составьте структурную формулу;

б) определите геометрию молекулы (молекулярного иона) по методу отталкивания валентных электронных пар;

в) определите полярность связей и полярность молекулярной частицы;

г) объясните, как образуются связи:

- укажите, какие связи (σ, π) в молекулярной частице;

- механизм образования (обменный или донорно-акцепторный);

- из каких частиц (атомов, ионов) формируется молекулярная частица;

- составьте электронно-графические формулы валентных электронов (в основном и возбужденном состояниях);

- определите тип гибридизации атомных орбиталей центрального атома;

- составьте схему перекрывания атомных орбиталей, при образовании

σ – связей;

- опишите, как образуются π- связи.

 

Пример

Описать строение молекулы NH3 по методу валентных связей (МВС).

Решение:

Составим электронные формулы атомов.

7N 1s22s22p3 валентные электроны 2s22p3; ↑ ↓ ↑ ↑ ↑

1H 1s1 валентный электрон 1s1

 
 


Атом азота имеет три неспаренных электрона и четыре валентные атомные орбитали. Возбужденное состояние для него энергетически невыгодно, так как в валентном уровне нет свободных орбиталей. Валентность атома азота в соединениях может быть 3 или максимально – 4. У атома водорода один неспаренный электрон и его валентность в соединениях только 1.

Атом N является центральным, вокруг которого координируются атомы Н.

Можно записать структурную формулу молекулы NH3.

Атом азота находится в основном состоянии. Три неспаренных электрона образуют три ковалентные σ- связи по обменному механизму. В образовании связей у атома азота принимают участие одна s-орбиталь и три p-орбитали (с учетом неподеленной пары электронов). Следовательно, должна наблюдаться sp3- гибридизация валентных атомных орбиталей атома азота.

σ-Связи N-H образуются по обменному механизму перекрыванием sp3-гибридных атомных орбиталей атома азота и 1s-орбиталей атомов водорода.

sp3 –Гибридные атомные орбитали ориентированы из центра тетраэдра к его вершинам, под углом 109°28'. Одна из вершин «тетраэдра» (в направлении неподеленной электронной пары) остается свободной. Таким образом, молекула NH3 имеет геометрическую форму треугольной пирамиды, вершиной которой является атом азота, а в основании находятся атомы водорода. Валентный угол между связями HNH должен составлять 109°28'.

 

Степень ионности связи N-H находим на основании табл. 6 и 7. Чем выше различие в ЭО, тем в большей степени cвязь приближается к ионной. Например, для связи Н-F: ΔЭО = 4-2,1 = 1,9; следовательно, связь полярно-ионная на 50%.

Рассчитаем ионность связи N-H. Значение ∆ЭО=0,9 находится между значениями 0,6 и 1,2. Разница 1,2-0,6=0,6 единиц, разница степени ионности: (25 – 7 = 18). Разница ∆ЭО в нашем случае: (0,9 - 0,6 = 0,3). На разность ∆ЭО = 0,3 приходится разность степени ионности, рассчитанная по пропорции:

0,6 - 18 х=9.

0,3 - х

Прибавляем 9 к меньшему значению 7 и получаем степень ионности связи N-H: (7 + 9=16%).

Так как σ - связи молекулы полярные и молекула NH3 имеет несимметричное строение, то суммарный дипольный момент молекулы не равен 0 (μ≠0), т.е. молекула NH3- полярная и ее можно представить как диполь, в котором избыточный отрицательный заряд находится на азоте, а положительный на атомах водорода.

Теоретический валентный угол HNH (без учета гибридизации) равен 90°, но так как наблюдается sp3-гибридизация, валентный угол должен приблизиться к 109°28', справочные данные -107°.

 

Таблица 6

Определение степени ионности связи

ΔЭО   0.6 1.2 1.8 2.2 2.6
Степень ионности связи, %            

 

Таблица 7

Относительные электроотрицательности элементов (по Полингу)

Н 2,2  
Li 1,0 Be 1,6   В 1,8 C 2,5 N 3,0 O 3,4 F 4,0
Nа 0,93 Mg 4,3   Al 1,6 Si 1,9 P 2,2 S 2,6 Cl 3,2
K 0,82 Ca 1,0 Sc 1,4 Ti 1,5 V 1,6 Cr 1,7 Mn 1,6 Fe 1,8 Co 1,9 Ni 1,9 Cu 2,0 Zn 1,6 Gd 1,8 Ge 2,0 As 2,2 Se 2,6 Br 3,0
Rb 0,82 Sr 0,9 Y 1,2 Zr 1,5 Nb 1,6 Mo 2,2 Tc - Ru 2,2 Rh 2,3 Pd 2,2 Ag 1,9 Cd 1,7 In 1,6 Sn 1,8 Sb 2,0 Te 2,1 I 2,7
Cs 0,79 Ba 0,9   Pt 2,3 Au 2,5 Hg 2,0 Tl 2,0 Pb 2,3 Bi 2,0 PO -  

Значения, указанные для переходных металлов, относятся к состоянию окисления + 2.

Таблица 8

Геометрия основных типов молекулярных структур

 

Число стерео-активных электр. пар Расположение Электронных пар Число связы-вающих электр. пар Число непо-делен-ных пар Геометрия молекулы Примеры
           
  линейное     линейная =Х= линейная СO2, N2O, HCN
  треугольное равностороннее     плоская треугольная изогнутая   SO3, BF3, СН2О CO32-,NO3-   SO2, NO2-
             

Продолжение

           
  тетраэдрическое             тетраэдричес-кая тригональная пирамидальная изогнутая CH4, NH4+ SO42- BF4-     NH3, ClO3-, SO32- PCl3 H3O+ H2O ClO2-
  тригональное бипирамидальное                     тригональная бипирамидаль-ная «ходульная» Т-образная линейная PCl5 SbCl5       SF4 TeCl4     ClF3 BrF3 XeF2 J3-
  октаэдрическое         октаэдрическая пирамидальная квадратная плоская квадратная SF6 SiF2- PF6- BrF5,ХeOF4, SbCl5       BrF4-, ХeF4

 


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.005 сек.)