Из табл. 2 приложения находим эо атомов хлора и йода, которые равны 2,83 и 2,21 соответственно. Определяем разность эо атомов

ЭО(Cl – I) = 2,83 – 2,21 = 0,62.

По графику, приведенному на рис. 1, определяем си связи. Си  5 %. Тогда

СК = 100 – 5 = 95 %.

Из формулы (5) вычисляем эффективные заряды атомов

Кл.

В молекуле IСl присутствует только одна связь I–Cl, поэтому ЭМД молекулы и ЭДМ связи совпадают. Используя формулу (4), вычисляем длину диполя:

.

Пример 2. Укажите механизм образования связей, направление смещения общих электронных пар и способ перекрывания АО в ионе SiF . Определите тип гибридизации центрального атома, форму и полярность молекулы.

Р е ш е н и е

Ион SiF может быть получен при взаимодействии двух ионов F^– c молекулой SiF₄. Запишем электронные формулы валентных подуровней взаимодействующих атомов и ионов:

Si: …3s² 3p² 3d⁰ F: …2s² 2p⁵ F^–: …2s² 2p⁶

В основном состоянии атом кремния имеет два непарных электрона на 3p подуровне, атом фтора – один непарный электрон на 2р подуровне, а ион фтора не имеет непарных электронов. Для образования четырех связей с четырьмя атомами фтора по обменному механизму атому кремния необходимо иметь четыре одноэлектронных АО, поэтому он перейдет в возбужденное состояние:

Si + E  Si^*: …3s¹3p³.

Свободные АО 3d-подуровня со стороны Si участвуют в образовании двух связей с ионами F^– по донорно-акцепторному механизму, в которых кремний выполняет роль акцептора, а ионы фтора являются донорами. Таким образом, в частице SiF четыре связи образованы по обменному механизму, а две – по донорно-акцепторному.

Из табл. 2 приложения находим ЭО(Si) = 1,74 и ЭО(F) = 4,00. Смещение общих электронных пар происходит к более ЭО атому F.

Так как все связи в ионе SiF являются одинарными, значит, по способу перекрывания АО они являются -связями.

Тип гибридизации определяем по АО кремния, которые участвовали в образовании связей независимо от механизма их возникновения. Со стороны атома Si связи образованы с участием одной s-АО, трех p-АО и двух d-АО, следовательно, тип гибридизации – sp ³ d ², а геометрическая форма – октаэдр, так как все гибридные АО являются связывающими, то есть количество Ё = 0. По табл. 4 приложения определяем, что молекула неполярная, то есть .

ЗАДАЧИ

1. Длины диполей молекул HCl и HI равны 2,23 · 10^-9 и 8,68   10^-10 cм соответственно. Проведя необходимые расчеты, определите, в какой молекуле связь менее полярная.

2. Каков характер ковалентной связи в молекулах NCl₃, CS₂, ICl₅, NF₃, OF₂, ClF, CO? Укажите для каждой из них направление смещения общей электронной пары.

3. Какая из связей Са – Н, С – S или О – Cl является наиболее полярной? К какому из атомов смещено молекулярное электронное облако?

4. Дипольный момент связи Н – С равен 0,4D. Вычислите длину диполя.

5. Дипольные моменты связей в молекулах аммиака и воды равны соответственно 0,75 и 0,92 D. Вычислите длину диполя и определите, в какой молекуле связь наиболее полярная.

6. Определите тип гибридизации АО атома бора и геометрическую форму иона BF . Опишите механизм образования каждой связи.

7. Какую геометрическую форму имеют следующие молекулы; CuCl₂, HgF₂, ZrBr₄?

8. Какую геометрическую форму имеют следующие молекулы и ионы: MoF₆, FeF₂, RuCl ?

9. Какую геометрическую форму имеют следующие молекулы и ионы: PtCl , FeCl₃, NiCl₂?

10. Перекрыванием каких АО образованы связи в молекулах AsH₃, H₂S, Cl₂? Укажите геометрию и ЭМД (> 0 или = 0) данных молекул.

11. Какой из приведенных хлоридов имеет наиболее ионный характер связи: MgCl₂, ZnCl₂, HgCl₂, BaCl₂? Почему?

12. Укажите водородное соединение, имеющее наибольший электрический момент диполя молекулы: H₂O, H₂S, H₂Se, H₂Te. Ответ поясните.

13. Определите тип гибридизации центрального атома в молекулах: PH₃ - тригональная пирамида; SO₂ – угловая; BeCl₂ – линейная; SeO₃ – плоский треугольник.

14. Объясните с позиции МВС повышение энергии диссоциации молекул в ряду F₂, O₂, N₂. Ответ поясните валентно-точечными схемами молекул.

15. Электрические моменты диполей молекул СО₂ и РН₃ соответственно равны 0 и 0,47  10 ^-29 Кл  м. Укажите тип гибридизации центрального атома и полярность молекулы в каждом случае.

16. Определите, как изменяется характер связи в соединениях LiF, BeF₂, BF₃, CF₄, F₂. Ответ объясните, не используя данные об ЭО.

17. Какой тип перекрывания электронных облаков наблюдается в молекулах СОСl, Р₂?

18. Расположите указанные вещества в порядке возрастания полярности связи: H₂O, CH₄, HF, NH₃. Ответ объясните.

19. Какой тип перекрывания АО наблюдается в молекулах О₂ и СаО?

20. Возможно ли образование связи между молекулами BF₃ и NH₃? Ответ объясните, используя МВС.

21. Приведите примеры молекул, в которых имеется: 1) одна -связь и одна -связь; 2) одна -связь и две -связи.

22. Энергия диссоциации равна 210 кДж/моль, длина связи О – О равна 0,15 нм. Энергия диссоциации и длина связи в молекуле кислорода соответственно равны 494 Дж/моль и 0,12 нм. Объясните этот факт с позиции МВС.

23. Какова валентность атомов в соединениях N₂O₃, HPO₃, CO₂? Ответ поясните валентно-точечными схемами.

24. Перекрыванием каких АО образуются связи в молекулах N₂H₄, C₂H₂?

25. Сколько связей по обменному механизму может образовать атом хлора и атом кремния? Приведите примеры.