Решение задач по общей химии. Стась Н.Ф - 50 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

50
Решение. В приведенных молекулах центральный атом имеет непо-
делённую электронную пару на внешнем энергетическом уровне. Влия-
ние этих пар на форму молекул объясняется методом
отталкивания
электронных пар валентной оболочки
(метод ОЭПВО).
Влияние несвязывающей орбитали на валентные углы между свя-
зывающими орбиталями проявляется тем сильнее, чем дальше от ядра
находятся эти орбитали, то есть чем больше главное квантовое число
валентных электронов. Кроме того, это влияние тем сильнее, чем более
электроотрицателен атом, связанный с центральным атомом. Две или
три несвязывающие орбитали влияют на
валентные углы сильнее, чем
одна.
Во всех данных молекулах атомные орбитали центральных атомов
подвергаются sp
3
-гибридизации, но из-за наличия одной несвязываю-
щей орбитали валентный угол меньше тетраэдри-
ческого. На рисунке приведена схема молекулы
аммиака, в которой валентный угол равен 107,5
градусов. Уменьшение валентного угла в каждой
следующей молекуле по сравнению с предыдущей
объясняется тем, что при удалении атомных орби-
талей от ядра (с ростом главного
квантового чис-
ла) они становятся более диффузными (расплыв-
чатыми), поэтому влияние несвязывающей орби-
тали на неустойчивые связывающие сказывается сильнее.
Пример 11.
Объясните угловое строение молекулы воды и пирами-
дальное – катиона гидроксония.
Решение. В молекуле воды Н
2
О атом кислорода образует связи sp
3
-
гибридными орбиталями, на которых находятся шесть валентных элек-
тронов, поэтому две гибридные орбитали – связывающие, а две – несвя-
зывающие. Сильное отталкивание двух несвязы-
вающих орбиталей приводит к установлению ва-
лентного угла 104,5°, что меньше, чем в СН
4
(109,5°), где все орбитали связывающие, и меньше,
чем в NH
3
(107,5°), в которой имеется лишь одна не-
связывающая орбиталь. На рисунке показано строе-
ние молекулы воды.
Несвязывающие гибридные орбитали атома кислорода могут при-
соединять катион водорода по донорно-акцепторному механизму. При
его присоединении образуется катион гидроксония Н
3
О
+
, имеющий пи-
рамидальное строение, подобное строению молекулы аммиака.
107,5
o
H
H
H
N
104,5
o
H
H
O

Страницы