Строение вещества (стр. 1 )

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования

«Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого»

_____________________________________________________________

Институт сельского хозяйства и природных ресурсов

Отделение естественных наук и природных ресурсов

Кафедра фундаментальной и прикладной химии

СТРОЕНИЕ ВЕЩЕСТВА

Пакет заданий для самостоятельной работы студентов

Великий Новгород

2016 г

Строение вещества: Пакет заданий для самостоятельной работы студентов / Сост. , – Великий Новгород: НовГУ, 2016.

Домашнее задание по теме: «Строение вещества»

Теоретические основы

Основные типы и характеристики химической связи. Ковалентная и ионная связь. Метод валентных связей. Особенности ковалентной связи: кратность связи, насыщаемость связи, направленность в пространстве в соответствии с гибридизацией,, сопряжение связей, полярность связи, поляризуемость. Строение и свойства простейших молекул. Полярность молекул. Межмолекулярные взаимодействия.

Основные типы кристаллических решеток. Влияние типа кристаллической решетки на свойства вещества.

Задание.

Рассмотрите строение молекул. Выполните задание в соответствии с указанным вариантом и дайте обоснованные ответы на вопросы.

1. Изобразите графические формулы молекул.

2. Укажите число σ (сигма)- и π (пи)- связей.

3. Укажите наиболее полярную связь во всех молекулах Вашего варианта, ответ подтвердите расчетом, используя таблицу значений относительной электроотрицательности.

4. Определите валентные возможности атома:

а) изобразите электронную и электронографическую формулы центрального атома в основном состоянии, укажите валентные электроны;

б) для каждого из валентных электронов запишите набор квантовых чисел;

в) проанализируйте возможность перехода атома в возбужденное состояние;

г) изобразите электронографические формулы внешнего уровня центрального атома в указанных молекулах, учитывая в каком состоянии (нормальном или возбужденном) он находится.

5. Рассмотрите возможность центрального атома участвовать в образовании связи по донорно-акцепторному механизму. Какую функцию он будет выполнять – донора или акцептора?

6. Определите, какие орбитали центрального атома участвуют в гибридизации. Укажите тип гибридизации.

7. Определите форму каждой молекулы. Ответ обоснуйте.

8. Определите дипольный момент молекул (μ=0 или μ≠0). Ответ обоснуйте. Полярна или неполярна молекула.

9. Какой тип межмолекулярного взаимодействия приводит к конденсации молекул?

Вариант задания	Формулы соединения
1	SnI2	SnBr4	SnO2
2	SiO2	SiH4	SiOCl2
3	H2Se	SeO2	SeO3
4	COCl2	CBr4	CO2
5	SF2	SO2	SO2Cl2
6	HCN	COBr2	CH4
7	PCl3	PCl5	POCl3
8	PbI2	PbCl4	PbO2
9	AsH3	AsOCl3	AsBr5
10	Na2Te	TeS2	TeO3
11	GeH4	GeO2	GeCl2
12	SeF2	SeOCl2	SeO3
13	PH3	PCl5	POBr3
14	PbBr4	PbCl2	PbO2
15	Na3As	AsOBr3	AsCl5
16	SiS2	SiCl4	SiI2
17	SnS2	SnBr2	SnCl4
18	PCl3	P2O5	POBr3
19	AlI3	AlOBr	Al2O3
20	BCl3	B2S3	BOBr
21	SbH3	Sb2O5	SbOBr
22	InCl3	InOBr	In2O3
23	Ga2O3	GaCl3	GaOI
24	GeS2	GeCl2	GeBr4
25	TeSe2	K2Te	TeO3
26	BrF5	BrCl3	Br2О 7
27	AlOCl	AlF3	Al2O3
28	As2O3	AsCl3	As2O5
29	Li2S	SO3	SO2Cl2
30	POBr3	PI5	P2O3
31	SO3	SCl6	Н2S
32	PН3	PОCl	PCl5
33	AsCl5	AsОCl3	AsН3
34	CНCl3	COCl2	CO2

Приложение1

Геометрические формы (конфигурации) молекул, соответствующие различным типам гибридизации и различному составу молекул.

Орбитали, участвующие в гибридизации	Тип гибриди зации	Число связывающих электронных пар	Число несвязывающих электронных пар	Состав молекулы	Геометрическая форма молекулы	Примеры
s, p	sp	2	0	AB2	линейная	С2Н4, BeCl2,CO2,
s, p, p	sp2	3	0	AB3	треугольная	BCl3, SO3,
2	1	AB2	угловая	O3, SO2
s, p, p, p	sp3	4	0	AB4	тетраэдрическая	СH4, SnBr4
3	1	AB3	пирамидальная ( тригональная пирамида )	NH3, PCl3
2	2	AB2	угловая	H2O
s, p, p, p, d	sp3d	5	0	AB5	тригональная бипирамида	PCl5
s, p, p, p, d	sp3d	4	1	АВ4	неправильный тетраэдр	SF4
s, p, p, p, d	sp3d	3	2	АВ3	Т-образная	ClF3
s, p, p, p, d, d	sp3 d2	6	0	AB6	октаэдрическая	SF6
s, p, p, p, d, d	sp3 d2	5	1	AB5	тетрагональная пирамида	ClF5
s, p, p, p, d, d, d	sp3 d3	7	0	AB7	пентагональная бипирамида	IF7

Приложение2

Относительные электроотрицательности элементов

H
2,1
Li	Be	В	С	N	О	F
1,0	1,5	2,0	2,5	3,0	3,5	4,0
Na	Mg	Al	Si	P	S	Cl
0,9	1,2	1,5	1,8	2,1	2,5	3,0
К	Ca	Ga	Ge	As	Se	Br
0,8	1,0	1,6	1,8	2,0	2,4	2,8
Rb	Sr	In	Sn	Sb	Те	I
0,8	0,9	1,7	1,8	1,9	2,1	2,5
Cs	Ba	Tl	Pb	Bi	Po	At
0,7	0,9	1,8	1,9	1,9	2,0	2,2

Образец решения.

Основные понятия.

Ковалентная неполярная связь образуется одинаковыми атомами неметаллов или, если атомы, образующие связь, имеют одинаковые значения электроотрицательности (ЭО) или ∆ ЭО =0.

Ковалентная полярная связь образуется атомами, электроотрицательности которых различаются не слишком сильно, или ∆ ЭО < 2,1.( Чаще всего такую связь образуют атомы разных неметаллов, но возможна ковалентная полярная связь и между металлом и неметаллом, например — AlCl, т. к.∆ ЭО = 3-1,5 = 1,5 < 2,1 ).