Расчетное задание №1 «Периодическая система элементов. Электронное строение атомов. Химическая связь»

Расчетное задание №1 «Периодическая система элементов. Электронное строение атомов. Химическая связь»

Для выполнения расчетного задания 1 следует предварительно изучить соответствующие главы учебника «Общая химия» под ред. Н.В.Коровина, теоретический лекционный материал

Ответы на поставленные вопросы должны быть развернутыми, полными.

Выполняется работа на листах формата А4

Задание 1 (таблица 1)

1.1. Определите, атому какого элемента и какому его состоянию отвечает следующая электронная формула Вашего варианта.

1.2. Для найденного элемента покажите графически распределение электронов по атомным орбиталям предвнешнего и внешнего энергетических уровней.

1.3. Определите возможные валентности атома.

Таблица 1

№В	Электронная формула	№В	Электронная формула
	[Ar]3d^54s^2		[Xe4f^1^4 5d^10]6s^26р^2
	1s^22s^22p^63s^23p^63d^104s^14р^2		[Ne] 3s^23p^3
	[Ne]3s^23p^43d^1		[Xe4f^14]5d^56s^2
	1s^22s^22p^63s^23p^6		1s^22s^22p^63s^23p^63d^104s^14p^34d^3
	[Kr4d^10]5s^15p^35d^1		[Ar3d^10]4s^14p^3
	1s^22s^22p^63s^23p^64s^1		1s^22s^22p^63s^23p^63d^14s^14p^1
	[Rn5f^14]6d^87s^17p^1		1s^22s^22p^63s^13p^1

Задание 2. (таблица 2)

2.1. Руководствуясь Периодической системой, найдите для иона Вашего варианта изоэлектронные атомы или другие ионы (изоэлектронные частицы – частицы, содержащие одинаковое число электронов).

2.2. Определите элемент, иону которого (ст.2) отвечает предложенная электронная формула (ст.3).

2.3. Укажите квантовые числа (n, l, m_l, m_s) формирующего электрона атома, найденного в задании 2.2.

2.4. Напишите краткие электронные формулы элементов – аналогов.

Таблица 2

№В	ион	формула	№В	Ион	формула
	Э^1+	[Kr]		Э^3+	2s^2
	Э^2-	[Ar3d^10] 4s^24p^6		Э^2+	[Ar3d^10]4s^24p^4
	Э^2+	[Xe4f^145d^10]6s^2		Э^4-	[Ne]3s^23p^6
	Э^5^+	[Кr4d^10]5s^2		Э^3-	[Ar3d^10]4s^24p^6
	Э^3+	[Ar]3d^5		Э^1-	[Ar3d^10]4s^2 4p^6
	Э^4-	1s^22s^22p^63s^23p^6		Э^4+	[Кr4d^10]
	Э^1^-	[Ne]3s^23p^6		Э^2+	1s^22s^22p^63s^23p^63d^6
	Э^3+	[Ne]3s^2		Э^3-	1s^22s^22p^6

Задание 3. (таблица 3)

3.1. Напишите краткую электронную формулу атома каждого элемента, входящего в формулу молекулы (ст. 2).

3.2. Определите полярность связей в молекуле (ст. 2).

Сравните (больше или меньше и почему) полярность связей в Вашей молекуле с полярностью связей в молекуле, приведенной в варианте на единицу меньше или больше.

3.3. Объясните механизм образования связей в молекуле, используя графическое изображение атомной орбитали.

3.4. Определите тип гибридизации атомных орбиталей центрального атома и количество связанных (СП) и несвязанных (НП) электронных пар. Какова пространственная структура молекулы?

3.5. Укажите полярная или неполярная данная молекула. Почему?

3.6. Объясните изменение валентного угла в ряду молекул (ст. 3)

Таблица 3

№	молекула	ряд молекул	№	молекула	ряд молекул
	ХеF4	ХеF4 - ХеCl4		ТeBr4	SBr4 -SeBr4 -ТeBr4
	NI3	NI3-РI3-AsI3		КrCl4	КrF4 -КrCl4
	KrF2	KrF2-XeF2		Na2Te	Na2Te -K2Te -Rb2Te
	H2Те	H2S -H2Sе -H2Те		ClF3	ClF3-BrF3-IF3
	BeBr2	BeCl2-BeBr2-BeI2		SCl2	SF2-SCl2-SBr2
	SiH4	CH4-SiH4-GeH4		PF5	PF5 - PCl5 -PBr5
	BrF5	BrF5-IF5		AsCl3	AsCl3-SbCl3-BiCl3
	PBr3	PBr3-AsBr3-SbBr3		AsF5	AsF5-AsCl5-AsBr5
	InCl3	InF3- InCl3 -InBr3		H2S	ZnCl2-ZnBr2-ZnI2
	TeCl2	SCl2 -SeCl2 -TeCl2		SbH3	SbH3-AsH3
	SF6	SF6-SeF6-TeF6		SeBr6	SBr6-SeBr6-TeBr6
	SeCl4	SCl4-SeCl4-TeCl4		SiSe	Сравнить углы: SiSe- SiH2
	SbH5	PH5-AsH5-SbH5		PbCl4	PbF4-PbCl4-PbBr4
	GeH2	GeH2-GeF2		SbI3	SbF3-SbBr3-SbI3
	NF3	NH3 -NF3		GaCl3	GaCl3-GaBr3-GaI3
	F2O	H2O -F2O		AlI3	AlF3-AlCl3-AlI3

Задание 4 (таблица 4)

4.1. Определите виды межмолекулярного взаимодействия (эффект Кьезома, Дебая и Лондона, Н-связи) в системе предложенных частиц (ст. 2).

4.2. От каких факторов и как зависит каждая составляющая сил Ван дер Ваальса?

4.3. При каких условиях в газах практически отсутствует межмолекулярное взаимодействие? Как оно изменяется и почему при понижении температуры и повышении давления?

Таблица 4

№	система	№	система	№	система
	HCl – HCl		H2^+ - H2		H3^+ - H2^+
	CO – CO		NH3 – H2O		H2O – H2O
	CCl4 - SbI3		Cl2 – Cl2		ICl – BrCl
	BF3 – H2O		Xe – Xe		Cl2O – Cl2O
	HF – HF		O2 – HCl		PCl5 – PCl3
	Xe – HF		SCl2 – Cl2		SnCl4 – TeCl4
	Cl2 – NH3		H2S – H2S		OF2 – H2O
	BF3 – NH3		HF – Xe		NH3 – NF3
	HBr – HI		NH3 – NH3		CO2 – CO2
	Co^2+ - H2O		I3^- - H2O		AlF3 – AsF3

Задание 5. (таблица 5)

5.1. Составьте формулу комплексного соединения из предложенных составных частей (ст. 2, 3, 4, 5).

5.2. Определите дентатность и силу поля лиганда.

5.3. Объясните, какие связи и как формируются в комплексном соединении между внутренней и внешней сферами и внутри самой координационной сферы?

5.4. Напишите электронную формулу иона комплексообразователя и определите вид расщепления.

5.5. Нарисуйте энергетическую диаграмму расщепления АО комплексообразователя. Определите тип гибридизации и структуру комплексного иона.

5.6. Определите является ли комплекс: а) внешне- или внутриорбитальным; б) высоко- или низкоспиновым; в) парамагнетиком или диамагнетиком.

Таблица 5

№	Ком-плексо-образо-ватель	Лиганд	К.ч.	Внешняя сфера	№	Ком-плексо-образо-ватель	Лиганд	К.ч.	Внешняя Сфера
	Au^3+	Cl^-		H^+		Cr^3+	OH^-		K^+
	Pt^2+	3NH3, NO2^-		Br^-		Pt^4+	2H2O, 4NH3		Cl^-
	Rh^3+	5NH3, NO2^-		Cl^-		Os^3+	СO, 5Br^-		Ca^2+
	Pt^2+	Cl^-		K^+		Fe^2+	CN^-		K^+
	Cu^2+	NH3		OH^-		Pt^2+	NH3, 3NO2^-		Br^-
	Mn^2+	Cl^-		Na^+		Fe^3+	F^-		Na^+
	Au^+	2CN^-, 2I^-		Al^3+		Co^2+	Cl^-		Ca^2+
	Ni^2+	H2O, 5CN^-		Na^+		Co^3+	2H2O, 4NH3		Cl^-
	Zr^4+	I^-		Na^+		Ir^2+	Br^-		Na^+
	Pd^2+	NH3		SO4^2-		Pd^2+	CN^-		K^+
	Co^2+	NCS^-		K^+		Mn^2+	CN^-		Ca^2+
	Pt^4+	4Cl^-,2OH^-		H^+		Ir^3+	NH3		Br^-
	Cr^3+	F^-		K^+		Fe^2+	2Cl^-, 2Br^-		K^+
	Co^3+	5NH3, NO2^-		Br^-		V^3+	5H2O, Cl^-		SO4^2^-
	Ni^2+	Cl^-		Ca^2+		Fe^3+	NCS^-		Ca^2+
	V^3+	CNS^-		Na^+		V^3+	CN^-		К^+

Титульный лист Вашей работы

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

«МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ»

РАСЧЕТНОЕ ЗАДАНИЕ ПО ХИМИИ №1

Тема: «Периодическая система элементов. Электронное строение атомов, химическая связь»

ВАРИАНТ №

выполнил студент: ФИО

группа: Э -

проверил преподаватель: ФИО

Дата добавления: 2015-10-21