Археология об основании Рима: Новые раскопки проясняют и такой острый дискуссионный вопрос, как дата самого возникновения Рима...
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰)...
Топ:
Проблема типологии научных революций: Глобальные научные революции и типы научной рациональности...
Выпускная квалификационная работа: Основная часть ВКР, как правило, состоит из двух-трех глав, каждая из которых, в свою очередь...
Интересное:
Что нужно делать при лейкемии: Прежде всего, необходимо выяснить, не страдаете ли вы каким-либо душевным недугом...
Финансовый рынок и его значение в управлении денежными потоками на современном этапе: любому предприятию для расширения производства и увеличения прибыли нужны...
Уполаживание и террасирование склонов: Если глубина оврага более 5 м необходимо устройство берм. Варианты использования оврагов для градостроительных целей...
Дисциплины:
2017-10-01 | 4810 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Окончание табл. 3.4
Шести s -электронным парам атома А отвечают молекулы АВ6 (SF6), АВ5Е (IF5), АВ4Е2 (XeF4) соответственно октаэдрической, тетрагонально-пирамидальной, квадратной формы. При геометрическом изображении молекул типа АВ5Е (IF5) и АВ4Е2 (XeF4) несвязывающие электронные пары размещаются на аксиальной оси. В ряду молекул СН4 (109,5о; молекула типа АВ4) – NН3 (107,3о; молекула типа АВ3Е) – Н2О (104,5о; молекула типа АВ2Е2) уменьшение валентных углов объясняется увеличением числа несвязывающих электронных пар центрального атома.
При одинаковой конфигурации молекул различие в размерах валентных углов связано с природой периферических атомов. Этим объясняется уменьшение валентных углов в паре молекул NН3 (107,3о) и NF3 (102о) и паре Н2О (104,5о) и ОF2 (103о).
В экспериментально наблюдаемых геометрических конфигурациях молекул валентные углы отличаются от теоретически предполагаемых углов. Так, в молекуле SF4 валентный угол по аксиальной оси составляет 186о (вместо 180о), а в экваториальной плоскости – 116о (вместо 120о) (табл. 3.4). Причиной этому является наличие в молекуле несвязывающей электронной пары, занимающей больший объем в пространстве, и отталкивающей связи S–F от себя. В молекуле ClF 3 валентные углы F–Cl–F равны 87о за счет влияния двух несвязывающих пар электронов на химические связи Cl–F.
Для определения пространственной конфигурации простейших молекул в рамках модели локализованных электронных пар выполняют ряд операций. Рассмотрим их на примере строения некоторых типов молекул.
• Молекула типа АВ5. При определении пространственной конфигурации молекулы PCl5 выполняют следующие действия:
1) Выделяют в молекуле центральный (Р) и периферические атомы (Cl);
|
2) Составляют схему распределения валентных электронов по орбиталям центрального атома:
3) Составляют схему распределения валентных электронов по орбиталям периферического атома:
4) По значению координационного числа атома фосфора (к.ч.=5) определяют число его электронов, необходимое для образования химических связей:
В результате обобществления неспаренных электронов центрального и периферических атомов образуются пять s -связей P–Cl.
5) По числу σ -электронных пар устанавливают пространственную конфигурацию молекулы PCl5 (cм. табл.3.4):
• Молекула типа АВ3Е. При определении пространственной конфигурации молекулы NF3 выполняют следующие действия:
1) Выделяют в молекуле центральный (N) и периферические (F) атомы.
2) Составляют схему распределения валентных электронов по орбиталям центрального атома:
3) Составляют схему распределения валентных электронов по орбиталям периферического атома:
4) По значению координационного числа атома азота (к.ч.=3) устанавливают число химических связей N – F.
5) По общему числу (связывающих и несвязывающих) s -электронных пар устанавливают пространственную конфигурацию молекулы NF3 (cм. табл. 3.4):
• Молекула типа АВ2Е. При определении пространственной конфигурации молекулы SO2 выполняют следующие действия:
1) Выделяют в молекуле центральный (S) и периферические (О) атомы.
2) Составляют схему распределения валентных электронов по орбиталям центрального атома:
3) Составляют схему распределения валентных электронов по орбиталям периферического атома:
O 2s22p4 |
4) По числу атомов кислорода определяют число электронов центрального атома, необходимых для образования двухкратных связей :
5) По общему числу (связывающих и несвязывающих) s -электронных пар устанавливают пространственную конфигурацию молекулы SO2 (см. табл. 3.4):
Полярность и поляризуемость связи. В зависимости от степени смещения обобществленного электронного облака в молекуле различают неполярную и полярную связь. Если обобществленное электронное облако распределено равномерно в межъядерном пространстве, то такая связь неполярная. Она образуется в молекулах, состоящих из атомов одного и того же элемента (Н–Н, F–F). Химическая связь между атомами разных элементов является полярной. Это обусловливается различием электроотрицательностей атомов. Например, элетроотрицательность фтора (4,0) больше электроотрицательности водорода (2,1), поэтому электронное облако в молекуле НF смещено к атому фтора. Вследствие этого на одном из атомов возникает отрицательный заряд (d-), на другом – положительный (d+). Эти заряды называются эффективными. Так, согласно экспериментальным данным в молекуле HF эффективный заряд на атоме водорода составляет dН = 0,42+, а на атоме фтора – dF = 0,42-, то есть Н0,42+ – F0,42-. В соединении LiF эффективные заряды атомов иные: Li0,9+ – F0,9-.
|
Количественной мерой полярности химической связи является электрический момент диполя m. Он равен произведению значения заряда q на расстояние между центрами зарядов l:
m = q × l.
Ковалентная связь обладает способностью становиться более полярной (поляризоваться) под воздействием внешнего электрического поля или других молекул. Эта особенность ковалентной связи называется поляризуемостью.
Неполярные и полярные молекулы. В неполярных молекулах центры тяжести положительных и отрицательных зарядов совпадают. Примеры неполярных молекул: Н2, F2, N2 и т.д. В полярных молекулах равные по величине и противоположные по знаку заряды (q+ и q-) находятся на некотором расстоянии l друг от друга. По этой причине полярные молекулы являются диполями. Полярность молекулы, как и полярность связи, оценивают значением m. Поскольку электрический момент диполя есть векторная величина, то электрический момент диполя молекулы представляет собой векторную сумму моментов всех связей и несвязывающих электронных пар. Результат сложения зависит от структуры молекулы. Рассмотрим это на конкретных примерах.
• Молекула НF. В молекуле фторида водорода, как и в любой двухатомной молекуле, дипольные моменты связи и молекулы совпадают. Молекула НF полярна.
• Молекула СО2. В линейной молекуле оксида углерода (IV)
|
связи С = О полярны. Но векторная сумма моментов связей равна нулю (m =0). Молекула СО2 в целом неполярна.
• Молекула ССl4. В тетраэдрической молекуле хлорида углерода моменты диполей связей С – Сl направлены таким образом, что их векторная сумма равна нулю:
Молекула ССl4 неполярна.
• Молекула NН3. В тригонально-пирамидальной молекуле аммиака полярные связи N – Н располагаются под углом 107,3о. Поэтому их моменты взаимно не компенсируются и молекула является полярной:
Контрольные задания (табл. 3.5)
Пользуясь методом ВС:
– определите пространственную конфигурацию молекулы*;
– установите, обладает ли эта молекула электрическим момен-том диполя.
Таблица 3.5
Варианты контрольных заданий
Варианты заданий | Молекулы | Варианты заданий | Молекулы | ||||
XeF2 | SnCl4 | SO2Cl2 | BCl3 | PCl5 | POCl3 | ||
BeF2 | AsH3 | SClF5 | GeH4 | NF3 | NOF3 | ||
SnCl2 | BBr3 | CO2 | CCl4 | H2Te | SO2F2 | ||
HgCl2 | ClF5 | Cl2O | GeF4 | H2Se | SO3 | ||
BeCl2 | PBr3 | SO2 | CuF2 | BrF5 | CCl2O | ||
CF4 | SbCl5 | POF3 | MgCl2 | SiCl4 | GeO2 | ||
ICl3 | AsBr3 | XeO3 | CdCl2 | ClF3 | TeO2 | ||
BeBr2 | H2O | OF2 | PH3 | XeF4 | SnF2 | ||
BF3 | SF4 | SOCl2 | PF5 | BeI2 | SCl2O2 | ||
SF6 | BrF3 | CS2 | CaF2 | AsCl3 | SClF5 |
_________________
*Приведены молекулы, существующие в газообразном состоянии
|
|
Семя – орган полового размножения и расселения растений: наружи у семян имеется плотный покров – кожура...
Состав сооружений: решетки и песколовки: Решетки – это первое устройство в схеме очистных сооружений. Они представляют...
Биохимия спиртового брожения: Основу технологии получения пива составляет спиртовое брожение, - при котором сахар превращается...
Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!