Строение вещества (стр. 4 )

6) Так как углерод не образует пи-связей, то  в гибридизации участвуют  все орбитали внешнего уровня на  которых находятся электроны, т. е. s, p, p, p орбитали, следовательно, тип гибридизации – sp3.

7)Все четыре гибридных орбитали образуют связи, следовательно геометрическая

конфигурация молекулы тетраэдрическая(или: тип гибридизации – sp3,а состав молекулы АВ4,

то геометрическая конфигурация молекулы тетраэдрическая).(см. Приложение1).

8)Молекула неполярная, т. к. число связей (4)  равно номеру группы углерода(4) и все связи с

атомами одного вида, т. е. только с атомами водорода.

9)Так как молекула неполярная, то в большей степени к конденсации молекул приводит

дисперсионное межмолекулярное взаимодействие.

5. Хлороформ (CHCl3):  Cl        

  |

  1)  H --C – Cl 

  |

  Cl 

2)В молекуле четыре одинарные связи: 4 сигма - связи.

3)Связи ковалентные полярные (т. к. образованы атомами разных неметаллов),

  ∆ ЭО = |ЭОC – ЭОН |= |2,5 – 2,1| = 0,4 < 2,1

  ∆ ЭО = |ЭОC – ЭОCl |= |2,5 – 3,0| = 0,5 < 2,1

Двухэлектронное связующее облако связи C – H смещается в сторону атома углерода, т. к. он имеет наибольшее значение ЭО, а связи C – Cl смещается в сторону атома хлора, т. к.он имеет наибольшее значение ЭО. 

4) а)Центральный атом в данной молекуле – углерод: 1s2 2s2 2p2  или для валентного уровня:

…2s2│  2p2  │  в его основном состоянии:

(2 неспаренных электрона)

б) Валентными электронами являются электроны внешнего уровня 2s2 2p2 . Набор квантовых чисел представлен в таблице:

Валентные электроны	2s2	2p2
↑	↓	↑	↑
квантовые числа	n	2	2	2	2
l	0	0	1	1
ml	0	0	-1	0
ms	+1/2	-1/2	+1/2	+1/2

в) Для перехода в возбужденное состояние необходимо, чтобы на валентном уровне были свободные орбитали и имелись спаренные валентные электроны. Атом углерода  имеет свободную 2p орбиталь и пару спаренных электронов на валентном уровне, следовательно, имеет возбужденное состояние.

…2s1│  2p3  │  в его возбужденном состоянии:

(4 неспаренных электрона)

  г)В данной молекуле углерод образует четыре связи, т. е. находится в возбужденном состоянии

…2s1│  2p3  │ 

5)Так как у углерода в данной молекуле на внешнем уровне нет неподеленных пар электронов (спаренных электронов) и нет свободных атомных орбиталей, то углерод в данной молекуле не может образовать дополнительно связь по донорно-акцепторному механизму.

6)Так как углерод не образует пи-связей, то  в гибридизации участвуют  все орбитали внешнего уровня на  которых находятся электроны, т. е. s, p, p, p орбитали, следовательно, тип гибридизации – sp3.

7)Все четыре гибридных орбитали образуют связи, следовательно, геометрическая

конфигурация молекулы тетраэдрическая (или: тип гибридизации – sp3,а состав молекулы АВ4,

то геометрическая конфигурация молекулы тетраэдрическая).(см. Приложение1)..

8)Молекула полярная, т. к. хотя число связей (4)  равно номеру группы углерода(4), но

углерод образует связи с атомами разного типа: три связи с атомами хлора и одну связь с

атомом водорода. 

9)Так как молекула полярная, то в большей степени к конденсации молекул приводит

ориентационное межмолекулярное взаимодействие.

6. Оксид фосфора (v) (P2O5):  1)  O = P − O − P = O

        ||  ||        

  O  O

В молекуле имеется два центральных атома фосфора, поэтому будем рассматривать

фрагмент  молекулы O = P − O 

        ||         

  O 

  2)Во фрагменте молекулы  две двойных связи и одна одинарная связь: 3 сигма - связи и

  2 пи-связи.

3)Связи ковалентные полярные (т. к. образованы атомами разных неметаллов),

  ∆ ЭО = |ЭОР – ЭОО |= |2,1 – 3,5| = 1,4 < 2,1

Двухэлектронное связующее облако связи смещается в сторону атома кислорода, т. к. он имеет наибольшее значение ЭО.

4) а)Центральный атом в данной молекуле – фосфор: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3 или для валентного уровня:

…3s2│  3p3  │  3d0  │  в его нормальном состоянии

(3 неспаренных электрона)

б) Валентными электронами являются электроны внешнего уровня 3s2 3p3 . Набор квантовых чисел представлен в таблице:

Валентные электроны	3s2	3p3
↑	↓	↑	↑	↑
квантовые числа	n	3	3	3	3	3
l	0	0	1	1	1
ml	0	0	-1	0	+1
ms	+1/2	-1/2	+1/2	+1/2	+1/2

в) Для перехода в возбужденное состояние необходимо, чтобы на валентном уровне были свободные орбитали и имелись спаренные валентные электроны. Атом фосфора  имеет свободные 3d орбитали и пару спаренных электронов на валентном уровне, следовательно, имеет возбужденное состояние.

…3s1│  3p3  │  3d1  │  в его  возбужденном состоянии

(5 неспаренных электронов)

  г)В данной молекуле фосфор образует пять связей, т. е. находится в  возбужденном

состоянии

…3s1│  3p3  │  3d1  │ 

5)Так как у фосфора в данной молекуле на внешнем уровне нет неподеленных пар электронов

(спаренных электронов), то фосфор в данной молекуле не может образовать дополнительно

связь по донорно-акцепторному механизму, выполняя роль донора.

Но у фосфора в данной молекуле на внешнем уровне имеются  свободные атомные орбитали

(3d), то фосфор может образовать дополнительно связь по донорно-акцепторному механизму,

выполняя роль акцептора.

6)Так как фосфор в данном фрагменте образует две пи-связи, то  в гибридизации участвуют

s, p, p орбитали, т. к. d – орбиталь и одна р –орбиталь идут на образование пи - связей и участия

в гибридизации не принимают, следовательно, тип гибридизации – sp2 .

7)Все три гибридные орбитали образуют связи, следовательно, геометрическая конфигурация

молекулы треугольная (или: тип гибридизации – sp2), а состав молекулы  (в данном случае

фрагмент молекулы) АВ3,  то геометрическая  конфигурация молекулы тетраэдрическая).

(см. Приложение1).

8)Молекула неполярная, т. к. имеет два симметричных фрагмента, в каждом из которых

число связей (5)  равно номеру группы фосфора(5) и все связи с атомами одного вида, т. е.

только с атомами кислорода.

9)Так как молекула неполярная, то в большей степени к конденсации молекул приводит

дисперсионное межмолекулярное взаимодействие.

7.Фторид хлора (III): 

  1) F – Cl -- F

  │

  F

  2)В молек сигма связи.

3)Связь ковалентные полярные (т. к. образована атомами разных неметаллов),

∆ ЭО = │ЭОF – ЭОCl │ = │4,0 – 3,0 │= 1< 2,1

Двухэлектронное связующее облако связи смещается в сторону атома фтора, т. к. он имеет наибольшее значение ЭО.

4)а)Центральный атом в данной молекуле – хлор: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 или для валентного уровня:

…3s2 │  3p5  │  3d0  │  в его нормальном состоянии

(1 неспаренный электрон)

б) Валентными электронами являются электроны внешнего уровня 3s2 3p5 . Набор квантовых чисел представлен в таблице:

Валентные электроны	3s2	3p5
↑	↓	↑	↓	↑	↓	↑
квантовые числа	n	3	3	3	3	3	3	3
l	0	0	1	1	1	1	1
ml	0	0	-1	-1	0	0	+1
ms	+1/2	-1/2	+1/2	-1/2	+1/2	-1/2	+1/2

в) Для перехода в возбужденное состояние необходимо, чтобы на валентном уровне были свободные орбитали и имелись спаренные валентные электроны. Атом хлора  имеет свободные 3d орбитали и три пары спаренных электронов на валентном уровне, следовательно, имеет возбужденные состояния.

…3s2│  3p4  │  3d1  │  в его 1-ом возбужденном состоянии

(3 неспаренных электрона)

…3s2│  3p3  │  3d2  │  в его 2-ом возбужденном состоянии:

(5 неспаренных электронов)

…3s1│  3p3  │  3d3  │  в его 3-ем возбужденном состоянии:

(7 неспаренных электронов)

  г)В данной молекуле  каждый атом хлора образует три связи, т. е. находится в 1-ом возбужденном состоянии

…3s2│  3p4  │  3d1  │ 

5)Так как у хлора в данной молекуле на внешнем уровне имеются неподеленные пары электронов (спаренные электроны:3s2  и  на 3р), то хлор может образовать дополнительно связь по донорно-акцепторному механизму, выполняя роль донора;

Но у хлора в данной молекуле на внешнем уровне имеются и свободные атомные орбитали (3d),  то хлор может образовать дополнительно связь по донорно-акцепторному механизму, выполняя роль акцептора.

6)Так как хлор не образует пи-связей, то  в гибридизации участвуют  все орбитали внешнего уровня на  которых находятся электроны, т. е. s, p, p, p, d орбитали, следовательно, тип гибридизации – sp3d.

7)Только три гибридные орбитали образуют связи, а две орбитали несвязывающие,

следовательно, геометрическая конфигурация молекулы пирамидальная(или: тип

гибридизации – sp3d, а состав молекулы АВ3 , то геометрическая конфигурация молекулы

T-образная).(см. Приложение1)

8)Молекула полярная, т. к. число связей (3) не равно номеру группы азота(7).

9)Так как молекула полярная, то в большей степени к конденсации молекул приводит

ориентационное межмолекулярное взаимодействие.

ЛИТЕРАТУРА

1. Общая химия. М.: Интеграл-Пресс,2002. 727с.

2. Задачи и упражнения по общей химии: Учеб. пособие для

  вузов/; М.: Интеграл-Пресс,2006. 240с.

3. Общая химия. М.: ВШ., 2007.556с.

  4., . Вопросы и задачи по общей химии. СПб.: Химиздат,

  2002. – 304с.