Две задачи и один вопрос по теме «Строение атома и химическая связь»

Две задачи и один вопрос по теме «Строение атома и химическая связь»

Задача 1. На основе метода ВС предположить пространственное строение молекулы и определить является ли молекула диполем:

1. SnCl₂

2. HgCl₂

3. CdF₂

4. PH₃

5. BF₃

6. PCl₃

7. SiH₄

8. CCl₄

9. CH₃F

10. CH₂F₂

11. AlCl₃

12. ZnCl₂

13. NF₃

14. GaF₃

15. H₂Te

16. PbCl₂

17. BCl₃

18. PF₃

19. SiF₄

20. AlF₃

21. CdCl₂

22. GeCl₄

23. AsH₃

24. BCl₃

Электроотрицательность элементов

Элемент	Al	B	C	Cd	Cl	F	Ga	H
c	1.5	2.0	2.5	1.7	3.0	4.0	1.6	2.1
Элемент	Hg	N	P	Pb	Si	Sn	Zn	О
c	1.9	3.0	2.1	1.9	1.8	1.8	1.6	3.5

Пример.

CO₂ (атомы кислорода равноценны и связаны с углеродом двойной связью). cО = 3.5 cС=2.5

1. Электронные конфигурации внешних уровней атомов, образующих молекулу.

С …2s²2p² O …2s²2p⁴

2s	2px	2py	2pz		2s	2px	2py	2pz
	­	­				­	­	¯­
¯­					¯­

2. Определить электроны, за счет которых будет образовываться химическая связь.

С – все четыре электрона (2s²2p² Þ 2s2p³) О – по два р-электрона

3. Определить необходимость гибридизации и ее тип.

Поскольку С имеет две двойные связи, одна из них должна быть p- связью (рy- и pz-электроны), и атомы О равноценны, то оставшиеся s- и px- электроны гибридизуются (sp-гибридизация).

4. Определить пространственную ориентацию гибридных орбиталей

sp-гибридные орбитали имеют линейную симметрию (угол связи 180°).

5. Определить пространственное расположение атомов и характер связей.

Молекула CO₂ линейна. Атом С по оси x связан с каждым О одной s-связью (перекрывание sp-гибридных орбиталей С и px-орбиталей О), а рy- и pz-орбитали перекрываются с р-орбиталями атомов кислорода по p-типу

6. Поляризация связи.

cО = 3.5 cС=2.5 - связи поляризованы на С избыточный +d-заряд, на О -d-заряд.

7. Вследствие линейного строения молекулы CO₂ центры тяжести +d и -d совпадают, она не является диполем.

Задача 2. Используя принципы метода МО, составить энергетическую диаграмму молекулы, написать электронную конфигурацию и определить кратность связи:

1. He₂

2. He₂⁺

3. Ве₂

4. С₂

5. N₂

6. O₂

7. F₂

8. Ne₂

9. BN

10. CN

11. CN⁺

12. NO

13. NO⁺

14. CO

15. Li₂

16. Ne₂⁺

17. CO⁺

18. BN⁺

19. CO^-

20. O₂⁺

21. В₂

22. CN^-

23. O₂^-

24. Ве₂⁺

Пример.

Молекула Cl₂

1. Электронные конфигурации внешних уровней атомов, образующих молекулу. Сl…3s²3p⁵

2. Определение электронов, образующих молекулярные орбитали(МО). Составление энергетической диаграммы – вариант (а).

* Молекулы атомов второго периода с Z£ 7 за счет взаимодействия s- и px–орбиталей имеют другой энергетический порядок расположение МО – вариант (б):

а) б)

3. Заполнение молекулярных орбиталей электронами.

Суммарное число электронов распределяют по МО с учетом принципов заполнения электронных орбиталей

s – электроны 4 шт. (2 + 2) s_св – 2 s_р – 2

р – электроны 10 шт. (5 + 5) p_св – 4 s_св – 2 p_р – 4

4. Электронная конфигурация молекулы.

s_св²s_р²p_св⁴s_св²p_р⁴

5. Кратность связи: 8 электронов на связывающих орбиталях, 6 – на разрыхляющих КС = (8 - 6)/2 = 1

6. Молекула диамагнитна (нет неспаренных электронов)

Вопрос №3

1. Квантово-механическое описание состояния электрона.

2. Физический смысл волновой функции.

3. Энергетические состояния электрона в атоме.

4. Квантовые числа и энергетические состояния электрона.

5. Электронная орбиталь.

6. Электронные орбитали в многоэлектронном атоме.

7. Электронные конфигурации атомов и их связь с положением элементов в периодической таблице.

8. Физико-химические характеристики атомов.

9. Основные характеристики химической связи.

10. Классификация и способы описания химической связи.

11. Основные принципы метода ВС.

12. Донорно-акцепторный механизм образования ковалентной связи.

13. s- и p- связи.

14. Кратность связи.

15. Гибридизация атомных орбиталей.

16. Метод молекулярных орбиталей

17. Полярность связи, дипольный момент молекулы.

18. Межмолекулярное взаимодействие.

19. Энергия связи и длина связи.

20. Квантовые числа и электронные орбитали.

21. Водородная связь.

22. Электронное строение атомов и Периодический закон.

23. Принципы заполнения электронных орбиталей в атоме.

24. Принцип Паули и правило Хунда.

Дата добавления: 2015-11-04