Занятие 17. Строение молекул

 Повторите: электроотрицательность элементов, свойства ковалентной связи.

 Вопросы для самостоятельной подготовки

1. Пространственное строение молекул, валентный угол.

2. Понятие о гибридизации атомных орбиталей.

3. Как влияет тип гибридизации на форму молекул?

Типы гибридизации и пространственная конфигурация молекул

Атомные орбитали, участвующие в гибридизации	Тип гибридизации	Пространственная форма и валентный угол	Примеры соединений
s, p	sp	Линейная, 180	BeCl2, C2H2, [Ag(NH3)2]+
s, p, p	sp2	Плоский треугольник, 120	BF3, C2H4, NO3–
s, p, p, p	sp3	Тетраэдрическая, 10928/	СН4, , [BF4]–

Типовые задачи с решениями

Задача № 1

Опишите пространственную структуру следующих молекул: ВF₃, ВеCl₂.

Решение:

1. Фторид бора, ВF₃. Пространственная структура этой молекулы определяется тем, что при образовании связей В–F происходит гибридизация одной s- и двух р-орбиталей атома бора (sр²-гибридизация), при этом образуются три одинаковые sp²-гибридные атомные орбитали (АО), расположенные под углом 120^о друг к другу.

Таким образом, ВF₃ – плоская молекула, с углом 120^о между связями.

В* n = 2

sp²-гибридные АО

б) Хлорид бериллия ВеCl₂. При образовании молекулы происходит sр-гибридизация орбиталей атома бериллия, возникают химические связи, направленные под углом 180^о друг к другу. Молекула линейная.

Ве* n = 4

sp-гибридные АО

Гибридизация электронных орбиталей характерна для соединений любых элементов, когда связи образуются электронами, принадлежащими к разным, но близким по энергии орбиталям.

Упражнения и задачи для самостоятельного решения.

1. Изобразите схемы перекрывания электронных облаков в молекулах BeF₂, BCl₃, CCl₄, H₂O, PH₃. Укажите валентный угол и форму молекулы.

2. В каком гибридном состоянии находятся атомы азота и кислорода в молекулах аммиака и воды соответственно? Чем объясняется изменение величины угла в этих молекулах по сравнению с величиной угла, соответствующего этому типу гибридизации?

3. Дипольный моменты в молекулах СО₂ и CS₂ равны нулю. Какова пространственная структура этих молекул? Изобразите схему образования связей.

4. Какой тип гибридизации характерен для кремния в SiCl₄? Нарисуйте схемы перекрывания облаков в данной молекуле. Какова геометрическая форма молекулы? Является ли она полярной или неполярной?

5. Укажите молекулы и ионы, в которых центральный атом находится в sp³-гибридном состоянии: Н₂О, SF₆, NH, CCl₄, [AlF₆]^3–.

6. Выберите соединения с линейной структурной молекулы: Н₂О, SO₂, CO₂, CS₂.

7. Молекула BF₃ легко присоединяет молекулу HF. Напишите формулу полученного соединения, укажите схему образования связей в образовавшейся молекуле.

Занятие 18. Ионная, металлическая и водородная связь

 Вопросы для самостоятельной подготовки

1. Какая связь называется ионной? Между атомами каких элементов возникает ионная связь?

2. Какую связь называют металлической? Что общего и чем отличается эта связь от ковалентной?

3. Какую связь называют водородной, ее разновидности, значение?

4. Какие существуют типы кристаллических решеток?

5. Какие кристаллические решетки образуют вещества с ковалентной, ионной и металлической связью?

6. Как влияет тип кристаллической решетки на физические свойства веществ? Чем отличаются кристаллические вещества от аморфных?