Решение задач по общей химии. Стась Н.Ф - 49 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

49
Решение. В молекуле метана в гибридизации
участвуют одна s- и три p-орбитали атома углерода
(sp
3
-гибридизация). При этом образуются четыре
гибридные орбитали, вытянутые в направлении к
вершинам тетраэдра, то есть ориентированные под
углами 109°28
′
(~109,5°) друг к другу (см. рисунок).
Гибридизацией этого типа объясняется строение не
только молекулы метана, но и всех предельных уг-
леводородов, соединений углерода с галогенами, многих соединений
кремния, катиона аммония NH
4
+
, молекулы TiCl
4
и др.
Если в гибридизации участвуют одна s-, три p- и две d-орбитали
(sp
3
d
2
-гибридизация), то возникают шесть гибридных орбиталей, на-
правленных к вершинам октаэдра, то есть
ориентированных под углами 90° друг к
другу. Образующиеся молекулы имеют
октаэдрическое строение.
Гибридизацией этого типа объясня-
ется строение соединений серы, селена и
теллура с галогенами, например SF
6
и
SeF
6
, и многих комплексных ионов:
[SiF
6
]
2-
, [Fe(CN)
6
]
3-
и т.п. В качестве при-
мера на рисунке показана форма молеку-
лы гексафторида серы SF
6
.
Пример 9. Рассмотрите возможность образования однотипных мо-
лекул по реакциям:
1) CF
4
+ 2HF = H
2
CF
6
; 2) SiF
4
+ 2HF = H
2
SiF
6
.
Решение. Первая реакция в принципе невозможна, так как у угле-
рода максимальное число валентных орбиталей равно четырем. Для об-
разования молекулы H
2
CF
6
необходима sp
3
d
2
-гибридизация, но в атоме
углерода валентные электроны находятся на втором энергетическом
уровне, на котором нет d-орбиталей. Вторая реакция возможна, т.к. атом
кремния имеет незанятый 3d-подуровень, за счёт которого валентность
может быть увеличена. В этом случае происходит sp
3
d
2
-гибридизация
атомных орбиталей кремния.
Пример 10.
Используя метод отталкивания электронных пар ва-
лентной оболочки, объясните, почему валентный угол в молекулах эле-
ментов пятой группы с водородом уменьшается: NH
3
– 107,5°, PH
3
–
93,3
°, AsH
3
– 91,8°, SbH
3
– 91,3°.
C
H
H
H
H
S
F
F
F
F
F
F

Страницы