Типовой расчёт №1, Вар 13 (цифровой вариант)

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

ФАКУЛЬТЕТ ИЭЭ

Самостоятельная работа по химии №1

1-го курса очной формы обучения

Вариант №13

Студент группы Э-10-09 Чеботарёв М.Ю. ______________

Руководитель Пуцилов И.А. ______________

Москва 2009 г.

Самостоятельная работа №1

Задание 1.

1.1. Определите, атому какого элемента и какому его состоянию отвечает следующая

электронная формула:

1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶

¹⁸Ar (Аргон)

1.2. Для данного элемента покажите распределение электронов предвнешнего и внешнего

энергетических уровней по атомным орбиталям графически.

1.3. Определите возможные валентности атома.

B = 0 B* = 2, 4, 6, 8.

лист

1

изм

лист

№ докум

подпись

дата

Задание 2.

2.1. Укажите элемент, иону которого отвечает следующая электронная формула

Ион: Э^3-

Формула: 1s² 2s² 2p⁶

⁷N (Азот)

2.2. Руководствуясь Периодической системой, найдите для Вашего иона изоэлектронные атомы или другие ионы. (Изоэлектронные частицы - частицы, содержащие одинаковое число электронов).

1s2 2s2 2p6	Степень окисления
Ne	0
F1-	-1
O2-	-2
N3-	-3
C4-	-4

лист

2

изм

лист

№ докум

подпись

дата

Задание 3.

3.1. По координатам элемента в Периодической системе составьте формулу его атома, определите порядковый номер элемента и его название.

5й период, IV Б группа

⁴⁰Zr⁷ → 1s² 2s² 2p⁶3s² 3p⁶3d¹⁰ 4s² 4p⁶4d⁰ 5s⁰ (Цирконий)

3.2. Укажите квантовые числа (n, l, ml, ms) формирующего электрона атома, найденного

в задании 3.1, и определите число не спаренных электронов в данном атоме.

n = 5 l = 2 m_l = -2; -1; 0; 1;2 ms = - ¹/₂

Число не спаренных электронов равна 0.

3.3. Составьте электронную конфигурацию одноатомного иона найденного элемента указанными в графе 4 зарядом. Определите общее число валентных электронов.

4+

1s² 2s² 2p⁶3s² 3p⁶3d¹⁰ 4s² 4p⁶

Общее число валентных эелктронов равна 0.

3.4. Определите геометрическую форму указанных в графе 5 частиц. Имеет ли место гибридизация атомных орбиталей и если да, то какая? Укажите полярна или неполярна данная молекула.

ZrCl₄

Геометрическая форма - тетраэдр

sp³ - гибридизация атомных орбиталей

Молекула неполярная, т.к. она симметрична и отрицательные заряды стягивают на себя электронную плотность. Сумма моментов диполей = 0.

3.5. Сравните полярность связи в молекуле соответствующей Вашему варианту с полярностью молекулы, приведённой в варианте на единицу меньше.

№В	Координаты в ПСХЭ		Формальный или реальный заряд иона	Частица
	Период	Группа
12	5	II A	2+	SrCl2
13	5	IV Б	4+	ZrCl4

лист

3

изм

лист

№ докум

подпись

дата

ZrCl₄

СП = 4

НП = 0

sp³ - гибридизация

Тетраэдр

т.к. δ ЭО = (2,83 - 1,22) => связь полярная.

μ_мол = ∑ μ_св ≠ 0 => молекула неполярная.

SrCl₂

СП = 2

НП = 0

Sp - гибридизация

Линейная

т.к. δ ЭО = (2,83 - 0,99) => связь полярная.

μ_мол = ∑ μ_св ≠ 0 => молекула неполярная.

SrCl₂ - связь более полярна, т.к. δ ЭО_SrCl2 > ЭО_ZrCl4

лист

4

изм

лист

№ докум

подпись

дата

Задание 4.

4.1. Определите виды межмолекулярного взаимодействия (Эффект Кьезома, Дебая и Лондона,

Н-связи)

Cl₂- Cl₂

Вандервальсовы силы - единственная составляющая для неполярных молекул.

Ответ: Вандервальсовы силы

4.2. Какое межмолекулярное взаимодействие является универсальным и действует между любыми частицами?

Ответ: Вандервальсовы силы

4.3. При каких условиях в газах практически отсутствует межмолекулярное взаимодействие? Как оно изменяется и почему при понижении температуры и повышении давления?

1. разрежение, низкая температура.

2. при повышении температуры межмолекулярное взаимодействие уменьшается (молекулы движутся медленнее), а при повышении давления взаимодействие увеличивается (молекулы чаще сталкиваются)

лист

5

изм

лист

№ докум

подпись

дата

Задание 5.

5.1. Составьте формулу комплексного соединения, если комплексообразователь Pt⁴⁺

H₂[PtCl₄(OH)₂]

5.2. Какая связь формируется между внутренней и внешней сферами и какая связь внутри самого комплекса?

Внутри комплекса - донорно-акцепторный механизм

Снаружи - силы электростатического притяжения

5.3. Определите структуру комплексного иона.

Pt - 6 орбиталей

Sp3d2 - октаэдр

5.4. Нарисуйте энергетическу диаграмму расщепления АО комплексообразователя.

5.5. Определите, является ли комплекс:

а) внешнеорбитальным или внутриорбитальным;

б) высокоспиновым или низкоспиновым;

в) парамагнетиком или диамагнетиком.

Ответ: а) внутриорбитальный

б) низкоспиновый

в) диамагнетик

лист

6

изм

лист

№ докум

подпись

дата