Химия. Сборник задач и упражнений. Часть I. Лямина Г.В - 33 стр.

UptoLike

Рубрика: 

65
Таким образом, валентность фосфора в основном состоянии
равна трем, а в возбужденномпяти.
Пример 6
Какое строение имеют молекулы типа АВ
n
, если связь в
них образуется за счет
sp-, sp
2
-, sp
3
-гибридизации орбиталей
атома
А?
Решение
Тип мо-
лекулы
Исходные
орбитали
атома
Тип гиб-
ридизации
Число
гибридных
орбиталей
Пространственная
конфигурация
молекулы
АВ
2
АВ
3
АВ
4
s+р
s+р+р
s+р+р+р
sp
sp
2
sр
3
2
3
4
линейная
треугольная
тетраэдрическая
Пример 7
Определите вид гибридизации электронных облаков и
пространственную структуру молекулы SiCl
4
.
Решение
В возбужденном состоянии структура внешнего энергети-
ческого уровня атома кремния следующая (3
s
1
3р
3
):
3
s 3p
В образовании химических связей в атоме кремния участ-
вуют электроны третьего внешнего энергетического уровня: один
s- и три p-электрона. При образовании молекулы SiCl
4
возникают
четыре гибридных электронных облака (
sp
3
-гибридизация), рас-
положенных в пространстве тетраэдрически.
Пример 8
Объясните закономерность увеличения температуры ки-
пения в ряду бинарных соединений: NH
3
, HF, H
2
O.
Решение
В данном ряду между молекулами помимо ван-дер-ваальсовых
66
сил действуют водородные связи, образованные между прото-
ном H
+
и электроотрицательным элементом. Меньшую темпе-
ратуру кипения в аммиаке по сравнению с водой можно объяс-
нить образованием менее прочных водородных связей. Во-
первых, азот менее электроотрицателен, чем кислород, а во-
вторых, азот в молекуле NH
3
имеет только одну неподеленную
пару электронов, способную оттягивать протон от соседней мо-
лекулы (кислород имеет две неподеленные пары электронов).
Так как молекула HF содержит один атом Н, который мо-
жет использоваться для образования водородных связей, то,
несмотря на большую электроотрицательность фтора по срав-
нению с кислородом и наличие у фтора трех неподеленных пар
электронов, HF связан менее прочными водородными связями,
чем H
2
O.
Таким образом, в ряду NH
3
HF H
2
O в связи с увели-
чением прочности водородной связи растут температуры кипе-
ния этих соединений.
Пример 9
Укажите межмолекулярное взаимодействие (ориентаци-
онное, индукционное, дисперсионное, межмолекулярная водо-
родная связь), которое имеет место при: а) растворении фторо-
водорода в воде, б) переходе кислорода в жидкое состояние.
Решение
а) В молекулах фтороводорода (HF) и воды (H
2
О) атомы
водорода связаны с атомами наиболее электроотрицательных
элементовфтора и кислорода, в связи с чем в этих молекулах
наблюдается ковалентная полярная связь. Поэтому при раство-
рении фтороводорода в воде между молекулами образуются
водородные связи.
б) Так как молекулы кислорода (О
2
) неполярные, между
ними возможно лишь дисперсионное взаимодействие за счет
возникновения мгновенных диполей.