Задачи к разделу 1.4 (Химическая связь)

Задачи к разделу 1.4 (Химическая связь)

Пример 1. Определите формулу соединения фосфора с водородом.

Решение.

Фосфор – элемент, находящийся в третьем периоде, пятой группе, главной подгруппе. Его характеристическая формула 3s23р3. Следовательно, в основном состоянии атом фосфора имеет три орбитали, содержащие по неспаренному электрону:

3s 3р

Каждая из зр-орбиталей может быть использована для образования связей с атомами водорода, следовательно, атом фосфора может присоединять три атома водорода, образуя молекулу РН3.

Ответ: РН3

Пример 2. Напишите формулы соединений фосфора с кислородом.

Решение.

Фосфор может образовывать три ковалентные связи. Кислород, как элемент второго периода, шестой группы, имеющий 4 электрона на 2р-подуровне, содержит в основном состоянии две орбитали с неспаренными электронами. Атом фосфора может использовать две из трех орбиталей для образования двойной связи с одним атомом кислорода, но при этом он может образовывать еще одну связь с другим атомом кислорода:

Но такая структура валентно насыщена: у атома кислорода имеется одна орбиталь с неспаренным электроном. Она может быть использована для образования одинарной связи со вторым атомом фосфора, причем две оставшиеся орбитали с неспаренными электронами можно использовать для образования двойной связи с третьим атомом кислорода:

Следовательно, формула соединения кислорода с фосфором Р2О3.

У фосфора есть еще одна возможность: за счет «распаривания» электронов 3s-подуровня и перехода одного из них на пустой 3d-подуровень.

3s 3р 3d

При этом каждый атом фосфора может образовывать по две двойной связи с двумя атомами кислорода, получим:

Ответ: Р2О3 и Р2О5.

Задания для самостоятельного выполнения.

I. Составьте формулу соединения с водородом элемента:

№	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
Элемент	Cl	Si	Ge	O	Al	F	As	Br	Se	N	S	Sb	C	B	Be

II. Составьте возможные формулы с кислородом:

№	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
Элемент	Cl	Si	Ge	Сa	Al	F	As	Pb	Se	N	S	Sb	C	B	Be