Особенности сооружения опор в сложных условиях: Сооружение ВЛ в районах с суровыми климатическими и тяжелыми геологическими условиями...
Историки об Елизавете Петровне: Елизавета попала между двумя встречными культурными течениями, воспитывалась среди новых европейских веяний и преданий...
Топ:
Оснащения врачебно-сестринской бригады.
Определение места расположения распределительного центра: Фирма реализует продукцию на рынках сбыта и имеет постоянных поставщиков в разных регионах. Увеличение объема продаж...
Генеалогическое древо Султанов Османской империи: Османские правители, вначале, будучи еще бейлербеями Анатолии, женились на дочерях византийских императоров...
Интересное:
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...
Мероприятия для защиты от морозного пучения грунтов: Инженерная защита от морозного (криогенного) пучения грунтов необходима для легких малоэтажных зданий и других сооружений...
Дисциплины:
2018-01-14 | 1097 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Агрегатные состояния вещества
Типовые задачи и их решение
1. Определить тип связи в следующих молекулах: KCl и AgCl. Oбъ-яснить механизм образования этих связей.
Решение.
1). Природа атомов элементов:
К – щелочной (активный) металл, s-семейство; Ag – металл, d-семейство;
Cl – неметалл, р-семейство.
2). Величина относительной электроотрицательности (ОЭО):
ОЭО (К) = 0,91, ОЭО (Ag) = 1,42, ОЭО (Сl) = 2,83. Определяем разницу ОЭО связи К – Сl: 2,83 – 0,91 = 1,92. Следовательно, связь – ионная.
Разница ОЭО связи Ag – Cl = 2,83 – 1,42 = 1,41. Следовательно, связь – ковалентная полярная.
Механизм образования ионной связи:
19К 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1
Ко − е = K+
19К+ 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4sо,
следовательно, у иона калия формируется устойчивая электронная оболочка, подобная атому инертного газа аргона [Ar].
17Сl 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5
Clо + e = Cl–
17Cl– 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6,
следовательно, у иона хлора также формируется устойчивая электронная оболочка, подобная атому инертного газа аргона [Ar].
Механизм ионной связи – перераспределение валентных электронов. Свойства – ненасыщаемость и ненаправленность. Вещество имеет кристаллическую решетку ионного типа:
Механизм образования ковалентной связи.
47Ag 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s1 4d10.
Атом серебра имеет «провал» электрона с 5s- на 4d-подуровень.
17Сl 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5.
Валентный (неспаренный) электрон находится на p-подуровне:
17Сl KL 3 s p
¯ | ¯ | ¯ | |
Ковалентная связь образуется посредством обобществления неспаренных электронов, принадлежащих разным атомам, в общую электронную пару, которая смещена к хлору, т.к. ОЭОСl больше ОЭОAg:
Ag δ+ Cl δ– ,
где – неспаренный электрон атома серебра; – электроны атома хлора.
Свойства ковалентной связи – насыщаемость и направленность.
|
2. Определить тип связи в молекуле AlBr3. Объяснить механизм образования связи и ее свойства. Какой тип гибридизации предшествует образованию молекулы AlBr3?
Решение.
1). Природа атомов элементов:
Al – металл, p-семейство; Br – неметалл, р-семейство.
2). Величина относительной электроотрицательности (ОЭО):
ОЭО (Al) = 1,47, ОЭО (Br) = 2,74. Определяем разницу ОЭО связи Al – Br: ∆ОЭО = 2,74 – 1,47 = 1,27.
Следовательно, связь – ковалентная полярная; общие электронные пары смещены к более электроотрицательному элементу – брому. На атоме алюминия возникает эффективный положительный (δ+), а на атомах брома –эффективные отрицательные (δ−) заряды.
13Al 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1
KL 3 s p
¯ | |
13Al* KL 3 s p
| | |
тип гибридизации sp2:
35Br 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p5
Электронная схема:
35Br KLM 4 s p
¯ | ¯ | ¯ | |
Механизм образования: обобществление валентных (неспаренных) электронов в общие электронные пары:
Br δ–
Br δ– Al 3δ+ Br δ–
Свойства:
1). Насыщаемость (ковалентность) равна 3, так как образовались три общие пары электронов;
2). Направленность определяет форму молекулы:
форма - треугольная.
3. Определить тип связи в молекуле SbH3 и ее форму. Какая связь возникает между молекулами NH3? Почему эта связь не возникает между молекулами SbH3?
Решение.
1). Природа атомов элементов: Sb – неметалл, p-семейство; Н – неметалл, s-семейство; N – неметалл, р-семейство.
2). Величина относительной электроотрицательности (ОЭО):
ОЭО (Sb) = 1,82, ОЭО (H) = 2,1, ОЭО (N) = 3,07. Определяем ΔОЭО связи Sb – H: 2,1 – 1,82 = 0,28.
Следовательно, связь – ковалентная неполярная.
ΔОЭО связи N – H = 3,07 – 2,1 = 0,97.
Cледовательно, связь – ковалентная полярная.
51Sb 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p3
Электронная схема:
51Sb KLMN 5 s p
¯ | | | |
Форма молекулы:
пирамидальная.
Между молекулами NH3 возникает водородная связь:
H H
H – N 3δ– ... H δ+ – N
| |
H H
Водородная связь возникает между протоном Н+ одной молекулы и сильно электроотрицательным элементом N другой молекулы.
|
Поскольку в молекуле SbH3 имеется ковалентная неполярная связь, и молекула не является диполем, то между молекулами SbH3 не возникает водородная связь.
4. Определить тип связи в соединении V2O5 и металлическом ванадии. Сравнить строение этих соединений.
Решение.
1). Природа атомов элементов:
V – металл, d-семейство; O – неметалл, p-семейство.
2). Величина относительной электроотрицательности (ОЭО):
ОЭО (V) = 1,45; ОЭО (O) = 3,5; определяем ΔОЭО связи V – O: 3,5 – 1,45 = = 2,05.
Следовательно, связь – ионная.
Соединение V2O5 имеет кристаллическую решетку ионного типа.
В металлическом ванадии – связь металлическая.
Ионный кристалл Кристалл металла
В ионном кристалле в узлах находятся положительные и отрица-тельные ионы, чередующиеся друг с другом.
В кристалле металла в узлах находятся положительные ионы. В междоузлиях - свободные электроны.
5. Охарактеризовать силы взаимодействия при растворении в воде сероводорода H2S и кислорода O2.
Решение.
1). Природа атомов элементов:
H – неметалл, s-семейство; O – неметалл, p-семейство; S – неметалл, р-семейство.
2). Величина относительной электроотрицательности (ОЭО):
ОЭО (Н) = 2,1; ОЭО (O) = 3,5; ОЭО (S) = 2,6.
Определяем разницу относительной электроотрицательности:
ΔОЭО связи Н – O = 3,5 – 2,1 = 1,4; ΔОЭО связи Н – S = 2,6 – 2,1 = 0,5;
ΔОЭО связи О – O = 3,5 – 3,5 = 0.
Следовательно, в молекулах Н2О и Н2S связь – ковалентная полярная, а в молекуле О2 – ковалентная неполярная.
При растворении в воде: между двумя полярными молекулами (Н2О и Н2S) возникает ориентационное, а между полярной (Н2О) и неполярной (О2) возникает индукционное взаимодействие (силы Ван-дер-Ваальса).
6. Объяснить образование иона гидроксония [H3O]+.
Решение.
[H3O]+ → H2O + H+
1Н 1s1
¯ |
8O 1s2 2s2 2p4
8O K 2 s p
¯ | ¯ | | |
1H+ 1s0
Н - О: + □ Н+ → [ Н - О □ Н ]+
Н Н
В ионе гидроксония все три связи – ковалентные: две связи между атомами водорода и кислорода в молекуле воды образованы по обычному ковалентному механизму, а связь между кислородом и ионом водорода образована по донорно-акцепторному механизму.
7. Вода имеет аномально высокую температуру кипения и низкую температуру замерзания. Объяснить: чем это вызвано?
Решение.
|
Н - О2δ–... Нδ+ – О2δ–.... δ+Н – О (Н2О)n
Н Н Н
ассоциация молекул воды
Между молекулами H2O возникает водородная связь, образуются ассоциаты, что приводит к аномально высокой температуре кипения и низкой температуре замерзания.
Контрольные задачи
1. Определить тип связи и форму молекулы AsCl3.
2. Определить тип связи в молекуле H2Se. Объяснить механизм ее образования. Показать графически форму молекулы H2Se.
3. Почему молекулы HF способны образовывать димеры и полимеры?
4. Определить тип связи в молекуле GaCl3. Объяснить механизм ее образования и показать графически форму молекулы. Определить тип гибридизации.
5. Определить тип связи в молекуле BF3. Объяснить механизм ее образования. Показать графически форму молекулы. Определить тип гибридизации.
6. Определить тип связи в соединении CsF. Объяснить механизм ее образования, свойства.
7. Определить тип связи в молекуле MnBr2. Объяснить механизм ее образования. Показать графически форму молекулы. Определить тип гибридизации.
8. Определить тип связи в молекуле GeCl4, тип гибридизации. Объяснить механизм ее образования и свойства. Показать графически форму молекулы.
9. Определить тип связи в молекуле HВr. Какой вид взаимодействия проявляется между молекулами HВr?
10. Определить тип связей в соединениях: FrCl и в металлическом Fr. Объяснить механизм образования этих связей. Показать соответствующие кристаллические решётки.
11. Объяснить механизм образования донорно-акцепторной связи на примере молекулы хлорида аммония NH4Cl.
12. Определить тип связей в соединении FeF2 и металлическом железе. Охарактеризовать связи между частицами в ионном и металлическом кристаллах.
13. Определить тип связи в молекуле SnCl4, тип гибридизации. Объяснить механизм ее образования, свойства. Показать графически форму молекулы.
14. Одинаковую ли геометрическую форму имеют молекулы: BCl3 и PCl3? На основании разницы относительных электроотрицательностей сравнить полярность молекул. Дать качественную оценку частичного (эффективного) заряда (δ) и дипольного момента (μ) для данных молекул.
15. Определить тип связи в молекуле Cl2. Показать механизм ее образования, написав электронные формулу и схему. Объяснить свойства этой связи: насыщаемость и направленность.
|
16. Определить тип связи в молекуле HCl. Показать механизм ее образования, написав электронные формулу и схему. Объяснить свойства этой связи: насыщаемость и направленность. Чем обусловлена полярность связи? Какой количественной величиной характеризуется полярность молекулы?
17. Определить тип связи в молекуле H2S. Показать механизм ее образования, написав электронные формулу и схему. Объяснить свойства этой связи: насыщаемость и направленность. Чем обусловлена полярность связи? Что характеризует дипольный момент?
18. Определить тип связи в молекуле АsH3. Показать механизм ее образования, написав электронные формулу и схему. Объяснить свойства этой связи: насыщаемость и направленность.
19. Определить тип связи в молекуле BeВr2. Показать механизм ее образования, написав электронные формулу и схему с учетом того, что один из атомов претерпевает гибридизацию электронных облаков. Объяснить свойства этой связи.
20. Определить тип связи в молекуле BI3. Показать механизм ее образования, написав электронные формулу и схему, с учетом того, что один из атомов претерпевает гибридизацию электронных облаков. Объяснить свойства этой связи.
21. Определить тип связи в молекуле SiH4. Показать механизм ее образования, написав электронные формулу и схему, с учетом того, что один из атомов претерпевает гибридизацию электронных облаков. Объяснить свойства этой связи.
22. Какая ковалентная связь называется π-связью? Какой тип связи имеется в молекуле N2? Объяснить механизм образования этой молекулы, написав электронные формулу и схему атома азота. Объяснить свойства данной связи. Какая связь возникает между молекулами азота?
23. Определить тип связи в молекулах: HI, НBr, НСl. Для молекулы, имеющей наибольший дипольный момент (пользоваться величиной относительной электроотрицательности), показать механизм образования связи, ее свойства, написав электронные формулы и схемы атомов, составляющих данную молекулу.
24. Какой способ образования ковалентной связи называется донорно-акцепторным? Какие химические связи имеются в ионе BF4¯ (ВF3 + F¯ )? Объяснить механизм их образования, написав электронные формулы и схемы атомов, составляющих этот ион. Учесть, что один из атомов претерпевает гибридизацию электронных облаков.
25. Имеется: фторид водорода HF и фторид натрия NaF. Определить тип связи в данных соединениях. Объяснить механизм образования соединения с ионной связью. Что отличает данные связи?
26. Какой тип связи имеется в кристалле натрия? Чем отличаются структуры кристаллов хлорида натрия - NaCl и металлического Na? Показать механизмы образования ионов в данных типах связи, написав электронные формулы их атомов и ионов.
|
27. Какие кристаллические структуры называются ионными, атомными, молекулярными, металлическими? Кристаллы каких веществ: алмаз, хлорид натрия, диоксид углерода (твердый) – «сухой лед», магний, имеют указанные структуры? Объяснить механизм образования связи в ионном и металлическом кристаллах.
28. Указать типы химической связи в комплексном соединении Na[BF4]. Чем отличаются механизмы образования обычной ковалентной связи от донорно-акцепторного? Пояснить, написав электронные формулы и схемы атомов элементов, составляющих данную молекулу.
29. Определить тип связи в молекулах NCl3 и BCl3. Чем определяется направленность связи? Объяснить, написав электронные формулы и схемы атомов элементов, образующих данные молекулы. Определить формы молекул с учетом того, что один из атомов, образующих молекулу, претерпевает гибридизацию.
30. Какие типы связей имеются в димере фтористого водорода H2F2 и ионе гидроксония H3O+? Объяснить механизмы образования этих связей.
|
|
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰)...
Семя – орган полового размножения и расселения растений: наружи у семян имеется плотный покров – кожура...
Своеобразие русской архитектуры: Основной материал – дерево – быстрота постройки, но недолговечность и необходимость деления...
Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого...
© 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!