Приклади рішення типових задач з теми. “Хімічний зв’язок”

“Хімічний зв’язок”

Приклад 1. Охарактеризувати механізм утворення іонного зв’язку.

Розв’язання:

Зв’язок такого типу здійснюється внаслідок взаємного електростатичного притяжіння протилежно заряджених іонів. Йони можуть бути простими, тобто складатися з атому певного хімічного елемента (наприклад, катіони , , аніони , ) чи складними, тобто складатися з атомів двох чи більше хімічних елементів (наприклад, катіон , аніони , , ).

На відміну від ковалентного зв’язку іонному зв’язку не властива напрямленість. Це пояснюється тим, що електричне поле його має сферичну симетрію, тобто зменшується з відстанню за одним і тим же законом у будь-якому напрямку. Тому взаємодія між іонами здійснюється однаково незалежно від напрямку.

Два різноіменних іони, що притягуюються один до одного, зберігають здатність електростатично взаємодіяти з іншими іонами. У цьому полягає ще одна різниця між іонним та ковалентним типами зв’язку: іонному зв’язку не властива насиченість. Відсутність у іонного зв’язку напрямленості та насиченості зумовлює схильність іонних молекул до асоціації, тобто до їх сполучення.

Питання та задачі до контрольних робіт з теми

“Хімічний зв’язок”

76. Знайти ковалентний радіус елементів, виходячи з наступної довжини зв ’ язку - 0,074 нм, - 0,228 нм.

77. Кути між зв’язками в молекулах та складають відповідно 109,5° та 120°. Що можна сказати про геометрію (розміщення в просторі) таких молекул?

78. Відобразити схематично молекулу літій оксиду, знаючи що вона лінійна та довжина зв’язку складає 0,159 нм.

79. Відобразити схематично молекулу води, знаючи, що кут приблизно дорівнює 105°, а довжина зв’язку – 0,096 нм.

80. Привести приклади молекул, в яких зв’язок між атомами утворюється однією, двома, трьома парами електронів.

81. Навести приклади коли, один елемент може утворювати різні типи хімічного зв’язку: іонного, ковалентного полярного, ковалентного неполярного.

82. Атоми простих речовин можуть вступати у взаємодію між собою. Які типи хімічного зв’язку при цьому виникають? Навести приклади.

83. Електрони якого електронного рівня приймають участь в утворенні хімічного зв’язку?

84. Охарактеризувати утворення та властивості водневогому зв’язку.

85. Охарактеризувати донорно-акцепторний механізм утворення ковалентного зв’язку.

86. Охарактеризувати властивості ковалентного зв’язку.

87. Зобразити механізм утворення ковалентного полярного зв’язку на конкретних прикладах.

88. Дати характеристику металевому зв’язку.

89. В якій молекулі атоми зв’язані ковалентним неполярним зв’язком: а) ; б) ; в) ; г) ?

90. Якими способами може утворюватись ковалентний зв’язок?

2.9 Приклади рішення типових задач з теми

“Швидкість хімічних реакцій. Хімічна рівновага”

Приклад 1. Реакція перебігає згідно з рівнянням . Концентрації вихідних речовин до початку реакції дорівнювали: та . У скільки разів зміниться швидкість реакції порівняно з початковою в тот момент, коли прореагує половина нітроген(II) оксиду?

Розв’язання: Згідно з законом діючих мас, швидкість хімічної реакції пропорційна добутку концентрацій реагуючих речовин у ступенях, що дорівнюють стехіометричним коефіцієнтам. Тому, швидкість прямої реакції можна розрахувати за рівнянням:

,

.

У момент, коли прореагує половина нітроген(II) оксиду, його концентрація буде дорівнювати . Відповідно, концентрація хлору теж зміниться і буде дорівнювати . Розрахуємо швидкість реакції в цей момент:

.

Знайдемо відношення швидкостей реакції:

.

Відповідь: швидкість реакції зменшиться у вісім разів.

Приклад 2. В який бік зміститься рівновага в реакції при підвищенні тиску?

Розв’язання:

Згідно з принцином Ле-Шательє, якщо змінити одну з умов, при яких система знаходиться у стані хімічної рівноваги, наприклад температуру, тиск чи концентрацію, то рівновага зміщується у напрямку реакції, що є протидіючим проведеній зміні.

Зміщення рівноваги при зміні тиску шляхом стиснення суміші реагуючих речовин може мати місце, коли в реакції беруть участь газоподібні речовини. При цьому рівновага зміщується у бік тієї реакції, яка ослаблює проведену зміну, тобто зменшує тиск, якщо він був збільшений, та збільшує, якщо він був зменшений.

Але в замкнутому просторі при постійній температурі зміна тиску в наслідок реакції може відбуватися тільки у тому випадку, якщо реакція супроводжується зміною загального числа молекул газоподібних речовин.

Реакція, яку ми розглядаємо, супроводжується зміною загального числа молекул газоподібних речовин. Це означає, що зміна тиску буде приводити до зміщення рівноваги. При перебігу прямої реакції число молекул газоподібних речовин зменшується (було 4, стало 2), тому підвищення тиску приведе до зміщення рівноваги у бік прямої реакції.

Відповідь: рівновага зміститься у бік прямої реакції.

Приклад 3. Константа рівноваги зворотньої реакції дорівнює 1. Розрахувати рівноважні концентрації усіх речовин, якщо відомо, що на початку реакції в системі знаходилось 60 моль речовини та 40 моль речовини . Об’єм системи 10 л.

Розв’язання:

С ^о, моль/л 6 4 - -

С, моль/л - - х х

[ ], моль/л 6-х 4-х х х

1) Розрахуємо початкові концентрації речовин та :

де n -кількість молів розчиненої речовини, ;

V - об’єм системи, .

; .

На початку реакції концентрації речовин та дорівнюють 0 .

2) Припустимо, що внаслідок реакції утворюється по х речовин та .

3) Розрахуємо рівноважні концентрації усіх речовин: (залишилось), (залишилось), (утворилось), (утворилось).

4) Запишемо для реакції, яку ми розглядаємо, вираз константи рівноваги:

.

Після математичних перетворень одержимо:

.

5) Розрахуємо рівноважні концентрації усіх речовин:

, , , .

Дата добавления: 2015-07-25