Химия. Абакумова Н.А. - 20 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Р е ш е н и е. По данным прил. 2 вычисляем разность электроотрицательностей для связей O–Э: ∆χ
Mg–O
= 3,5 – 1,23
= 2,27; ∆χ
Ca–O
= 3,5 – 1,04 = 2,46; ∆χ
Sr–O
= 3,5 – 0,99 = 2,51.
Разность электроотрицательностей для связи O–Н составляет 1,4.
Таким образом, а) во всех рассмотренных молекулах связь Э–O более полярна, то есть характеризуется большей
степенью ионности; б) диссоциация на ионы в водных растворах будет осуществляться по наиболее ионной связи в соот-
ветствии со схемой:
Э(ОН)
2
= Э
2+
+ 2OН
–
.
Следовательно, все рассматриваемые соединения будут диссоциировать по типу оснований.
П р и м е р 2. Какую валентность, обусловленную неспаренными электронами (спинвалентность), может проявлять
фосфор в нормальном и возбужденном (∗) состояниях?
Р е ш е н и е. Распределение электронов внешнего энергетического уровня фосфора 3s
2
3p
3
(учитывая правило Хун-
да, 3s
2
3p
x
3p
y
3p
z
) по квантовым ячейкам имеет вид
Атомы фосфора имеют свободные d-орбитали, поэтому возможен переход одного 3s-электрона в 3d-состояние:
Отсюда валентность (спинвалентность) фосфора в нормальном состоянии равна трем, а в возбужденном – пяти.
П р и м е р 3. Определить тип гибридизации и форму молекулы в соединении ZnCl
2
.
Р е ш е н и е. В образовании связи Zn–Cl участвуют электроны 4s-подуровня атома Zn в нормальном состоянии, так
как электронная формула цинка 1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
10
4s
2
. При этом электроны "распариваются" и один из них переходит с
4s- на 4p-подуровень (возбужденное состояние атома цинка):
Один s- и один p-электрон участвуют в образовании двух sp-гибридных орбиталей, расположенных под углом 180°,
которые при образовании связей ZnCl
2
перекрываются с р-орбиталями атома хлора. Следовательно, молекула ZnCl
2
ли-
нейна, гибридизация sp.
П р и м е р 4. Как изменяется прочность связи Н–Э в ряду Н
2
О–Н
2
S–Н
2
Se–Н
2
Те?
Р е ш е н и е. В указанном ряду размеры валентных электронных облаков элементов (О, S, Sе, Те) возрастают, что
приводит к уменьшению степени их перекрывания с электронным облаком атома водорода и к возрастающему удалению
области перекрывания от ядра атома соответствующего элемента. Это вызывает ослабление притяжения ядер взаимодей-
ствующих атомов к области перекрывания электронных облаков, т.е. ослабление связи. К этому же результату приводит
возрастающее экранирование ядер рассматриваемых элементов в ряду O–S–Se–Tе вследствие увеличения числа проме-
жуточных электронных слоев. Таким образом, при переходе от кислорода к теллуру прочность связи Н–Э уменьшается.
П р и м е р 5. Длина диполя молекулы HCl равна 0,22 ⋅ 10
–8
см. Вычислить электрический момент диполя.
Р е ш е н и е
q = 1,6 ⋅ 10
–19
Kл; l = 2,2 ⋅ 10
–11
м;
µ = ql = 1,6 ⋅ 10
–19
⋅ 2,2 ⋅ 10
–11
= 3,52 ⋅ 10
–30
Kл ⋅ м =
= 3,52
⋅ 10
–30
/ (3,33 ⋅ 10
–30
) = 1,06 D.
П р и м е р 6. Длина связи H–F равна 0,092 нм, а полярность составляет 45 %. Найти µ (H–F).
Р е ш е н и е
1 нм = 10
–9
м.
µ (H–F) = ql ⋅ 0,45 = 1,6 ⋅ 10
–19
⋅ 0,092 ⋅ 10
–9
⋅ 0,45 = 6,624 ⋅ 10
–30
Kл ⋅ м.
ЗАДАНИЯ
121. Что такое σ-связь, π-связь? Показать строение молекулы азота.
122. Какой способ образования ковалентной связи называют донорно-акцепторным? Какие химические связи в ио-
нах NH
4
+
и BF
4
¯? Изобразить графически.
n = 3
3s3р
x
3р
y
3р
z
3d
15
P
n = 3
3s3р
x
3р
y
3р
z
3d
xy
15
P*
n = 4
4s 4p
n = 4
4s 4p

Страницы