Решение задач по общей химии. Стась Н.Ф - 65 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

65
Пример 32. Какие виды взаимодействия возможны между молеку-
лами водорода и кислорода, водорода и воды, H
2
O и NH
3
, HCl и HCl?
Решение. Между неполярными молекулами H
2
и O
2
возможно толь-
ко дисперсионное взаимодействие; неполярными молекулами водорода
и полярными молекулами H
2
O – индукционное и дисперсионное взаи-
модействие; между молекулами хлороводорода – все три вида взаимо-
действия; между молекулами H
2
O и NH
3
– водородная связь и все три
вида сил Ван-дер-Ваальса.
Пример 33. Бромид цезия кристаллизуется в кубической системе. В
центре куба находится ион Cs
+
, ионы Br
–
находятся в его вершинах,
плотность бромида цезия 4,44 г/см
3
. Определите длину ребра элемен-
тарной кристаллической ячейки.
Решение. Элементарная ячейка CsBr содержит 1 ион цезия и 1 ион
брома, и объем ячейки можно рассчитать из соотношения:
V = М(CsBr)/(
ρ⋅
N
A
) = (133 + 80)/(4,4⋅6,022⋅10
23
) = 7,97⋅10
–23
см
3
.
Но объем куба можно также рассчитать как длину ребра в третьей
степени
V = а
3
, отсюда а =
3
23
1097,7
−
⋅
= 4,3⋅10
–8
см или 4,3 Å.
Пример 34. Иодид цезия имеет такую же структуру, как и хлорид
цезия (двойная взаимопроникающая кубическая решетка с к.ч. = 8). Ра-
диусы ионов Cs
+
и I
–
равны 1,69 и 2,16 Å, соответственно. Найдите объ-
ем элементарной кристаллической ячейки и плотность кристаллов CsI.
Решение. Если предположить, что ионы I
–
находятся в соседних
вершинах куба и соприкасаются по ребру, то длина ребра будет равна
удвоенному радиусу иодид-иона:
l = 2⋅2,16 = 4,32 Å. По диагонали куба
соприкасаются ионы Cs
+
и I
–
, при этом длина диагонали должна быть
равна удвоенной сумме радиусов ионов. Как известно, диагональ куба
d = a 3 , где а – сторона куба: a 3 = 2(1,69 + 2,16) = 7,7 Å, отсюда
а = 7,7/ 3 = 4,45 Å. Видно, что на самом деле упаковка ионов в решетке
не предельно плотная и длина стороны куба (ребра ячейки) несколько
больше, чем сумма радиусов I
–
.
Для вычисления объема ячейки
V
я
будем использовать бóльшее
значение стороны:
V
я
= а
3
= 4,45
3
= 88,12 Å
3
, или 8,812⋅10
–23
см
3
.
Отсюда плотность 1 моль ячеек (с учетом того, что одна ячейка CsI
содержит 1 ион Cs
+
и 1 ион I
–
):

Страницы