Раздел III. Химическая связь и строение молекул
[1, с.; 2, с.49-65; 3, с.; 4, с.98-144; 5, с.76-106]
Решение типовых задач
Задача 1. Определите, для молекул HF и HCl какая из связей является наиболее полярной (неполярной) и к какому из атомов смещено молекулярное электронное облако.
Решение. Для оценки способности атома данного элемента притягивать к себе общую электронную пару пользуются величиной относительной электроотрицательности (ЭО). Чем больше электроотрицательность атома, тем сильнее притягивает он общую электронную пару. Смещение общего электронного облака к более электроотрицательному атому тем больше, чем больше различаются электроотрицательности взаимодействующих атомов.
Для молекул HF и HCl разности электроотрицательностей соответственно равны для:
∆ЭО (HF) = ЭО (F) - ЭО (H) = 4 - 2,1 = 1,9
∆ЭО (НСl) = ЭО (Cl) - ЭО (H) = 3,0 - 2,1 = 0,9.
Следовательно, наиболее полярной является связь – HF, молекулярное электронное облако больше смещено к атому F в HF и атому Сl в НСl, но в меньшей степени, чем в молекуле HF.
Задача 2. Охарактеризовать химическую связь и строение молекулы НF.
Решение. Атомы водорода (№1 по таблице Д.И. Менделеева) и фтора (№9 по таблице Д.И. Менделеева) имеют следующие конфигурации:
1s1
Н: 1s1
2p5
2s2
F
:
1s2 2s2
2р5
На внешнем уровне у водорода один неспаренный электрон (обозначается х), у фтора – 6 спаренных электронов (обозначаются •) и один неспаренный электрон. Схема образования молекулы НF:
•• ••
Нх + хF: → НххF:
•• ••
Схема показывает, что при образовании молекулы НF каждый их атомов приобретает устойчивую электронную оболочку, как у ближайшего инертного газа – атом Н, как у Не: 1s2 (Z=2), а атом F, как у Ne: 1s22s22p6 (Z=10). Связь, для которой характерно образование общей электронной пары, является ковалентной. Образовалась одна общая электронная пара, следовательно связь одинарная. Перекрываются s и p-облака – образуется σ – связь.
Сравнив электроотрицательности атомов, приходим к выводу, что связь поляризована в сторону более электроотрицательного атома F, т.е. связь ковалентная полярная.
349-448. Определите, какая из связей является наиболее полярной (неполярной) и к какому из атомов смещено молекулярное электронное облако. Охарактеризовать химическую связь и строение молекул.
Таблица 5
№ задачи |
Молекулы |
№ задачи |
Молекулы |
№ задачи |
Молекулы |
№ задачи |
Молекулы |
349 |
СаН2, CS2, |
374 |
Rb2O, Cs2O |
399 |
PH3, CH4 |
424 |
H2, HBr |
350 |
HF, HC1 |
375 |
OF2, ClF |
400 |
H2S, CaS |
425 |
SiO2, Li2O |
351 |
HBr, HI |
376 |
SO2, P2O3 |
401 |
MnO2, CO2 |
426 |
ZnS, ZnCl2 |
352 |
HI, HC1 |
377 |
CO2, NO2 |
402 |
MnO2, SiO2 |
427 |
CO2, SO2 |
353 |
HBr, KBr |
378 |
Cl2O3, Br2O3 |
403 |
SO2, SO3 |
428 |
NaCl, NaBr |
Продолжение табл. 5
№ задачи |
Молекулы |
№ задачи |
Молекулы |
№ задачи |
Молекулы |
№ задачи |
Молекулы |
354 |
H2O, H2S |
379 |
AlCl3, PCl3 |
404 |
O2, H2O |
429 |
KCl, NaCl |
355 |
KCl, CaCl2 |
380 |
KCl, CaCl2 |
405 |
N2, NH3 |
430 |
BaCl2, СaCl2 |
356 |
KF, HF |
381 |
MgCl2, BeCl2 |
406 |
C12, HC1 |
431 |
BF3, BH3 |
357 |
LiF, BeF2 |
382 |
PH3, CH4 |
407 |
Br2, HBr |
432 |
CaS, Na2S |
358 |
А12O3, SiO2 |
383 |
H2S, ZnS |
408 |
BaH2, BaCl2 |
433 |
P2O5, H2O |
359 |
MgCl2, ВаСl2 |
384 |
HgO, ZnO, |
409 |
H2Te, H2O |
434 |
PH3, NH3 |
360 |
CaBr2, CdCl2 |
385 |
TiCl4, SnCl4 |
410 |
CH4, CO2 |
435 |
BaO, NO |
361 |
BF3, CF4 |
386 |
NH3, AsH3 |
411 |
AlCl3, GaCl3 |
436 |
H2S, H2Se |
362 |
CO, NO |
387 |
H2Te, H2Se |
412 |
As2O3, B2O3 |
437 |
HC1, RbC1 |
363 |
H2S, Na2S |
388 |
H2O, Li2O |
413 |
SiO2, SO2 |
438 |
Li2Se, H2Se |
364 |
KH, LiH |
389 |
CaS, CaO |
414 |
CO2, CH4 |
439 |
H2Te, H2O |
365 |
ZnO, CO |
390 |
SO2, SiO2 |
415 |
OF2, H2O |
440 |
PH3, AsH3 |
366 |
AsH3, PH3 |
391 |
NaF, HF |
416 |
SO3, O2 |
441 |
KH, NaH |
367 |
MgO, ВаO |
392 |
Na2S, H2Se |
417 |
B2O3, А12O3 |
442 |
H2O, K2O |
368 |
I2, HI |
393 |
PH3, BH3 |
418 |
N2, N2O3 |
443 |
F2, HF |
369 |
HC1, LiC1 |
394 |
GaCl3, PCl3 |
419 |
SO2, H2O |
444 |
H2O, H2S |
370 |
PbO2, SiO2 |
395 |
P2O5, As2O5 |
420 |
K2Se, H2Se |
445 |
H2O, H2Se |
371 |
P2O3, B2O3 |
396 |
HBr, LiBr |
421 |
BH3, B2O3 |
446 |
LiF, HF |
372 |
SiO2, CO2 |
397 |
C12, C12O3 |
422 |
MnO2, CO2 |
447 |
SiO2, SnO2 |
373 |
Na2O, Li2O |
398 |
H2Te, H2S |
423 |
NO, N2 |
448 |
AsH3, BH3 |