Как определить, связи какого типа образуют атомы элементов в определенном веществе? Рассмотрим примеры

1. Хлорид цезия CsCl. Атом цезия (IА группа) большой, с низким значением электроотрицательности, легко отдает электрон, а атом хлора (VIIА группа) небольшой с большим значением ЭО легко его принимает, следовательно, связь в хлориде цезия ионная (типичный металл с типичным неметаллом).

2. Гидрид азота (аммиак) NH₃ Атомы азота (VА группа) и водорода (IА группа) отличаются по размерам – оба небольшие по размеру (неметаллы). По склонности принимать электроны они отличаются, связь в молекуле NH₃ ковалентная полярная.

3. Азот N_2. Простое вещество. Связываемые атомы одинаковые и при этом небольшие, следовательно, связь в молекуле азота ковалентная неполярная.

4. Кальций Са. Простое вещество. Связываемые атомы одинаковые и довольно большие, следовательно связь в кристалле кальция металлическая.

КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ

61. Исходя из теории ковалентной связи, изобразите в виде валентных схем строение молекул: HCl, H₂O, NH₃.

62. Почему энергия двойной связи С = С (613,2 кДж) не равна удвоенному значению энергии одинарной связи С - С (348,6 кДж)?

63. Как изменяется полярность связи и прочность молекул в ряду HF, HCl, HBr, HI?

64. Какие химические связи имеются в ионах [NH₄]⁺, [BF₄]^-?

65. Какую валентность, обусловленную не спаренными электронами (спин-валентность), может проявлять фосфор в нормальном и возбужденном состояниях?

66. Что такое гибридизация валентных орбиталей? Какое строение имеют молекулы типа АВ_n если связь в них образуется за счет sp-, sp ² -, sp ³ – гибридизации орбиталей атома А?

67. Как метод молекулярных орбиталей (МО) описывает строение двухатомных гомоядерных молекул элементов, второго периода?

68. Пользуясь таблицей относительных электроотрицательностей, вычислить их разность для связей Н–О и О–Rb в гидроксиде RbОН и определить: а) какая из связей в молекуле характеризуется большей степенью ионности; б) каков характер диссоциации этих молекул в водном растворе.

69. Как изменяется прочность связи в ряду СO2–SiO2–GeO2–SnO2? Указать причины этих изменений.

70. Дипольный момент молекулы HCN равен 0,97×10^-29 Кл×м. Определите дли­ну диполя молекулы HCN.

71. Какой вид гибри­дизации электронных облаков имеет место в атоме кремния при образовании молекулы SiF₄? Какова пространственная струк­тура этой молекулы?

72. Опишите с помощью метода молекулярных орбиталей молекулу Н₂0.

73. Определите тип гибридизации орбиталей центрального атома в частице Н₃О⁺.Назовите и изобразите геометрическую форму этой частицы.

74. Определите тип гибридизации орбиталей центрального атома в частице NO₂.Назовите и изобразите геометрическую форму этой частицы.

75. Укажите тип гибридизации орбиталей бора в молекуле BBr₃.

76. Какие виды химической связи имеются в молекуле NH₄I?

77. Сера образует химические связи с калием, водородом, бромом и углеродом. Какие из связей наиболее и наименее полярны? Укажите, в сторону какого атома происходит смещение электронного облака связи.

78. Описать с позиции метода МО молекулу ВеН₂: определить кратность связи и магнитные свойства молекулы.

79. Описать с позиции метода МО молекулу СН₄: определить кратность связи и магнитные свойства молекулы.

80. Определите тип гибридизации и геометрическую форму комплексного иона [MoCl₄]^2-

81. Определите тип гибридизации и геометрическую форму комплексного иона [ZnCl₄]^2-

82. С помощью метода валентных связей (ВС) опишите пространственное строение молекулы CO₂.

83. Определите тип гибридизации и геометрическую форму комплексного иона [Cd(H₂O)₄]²⁺

84. С помощью метода валентных связей (ВС) опишите пространственное строение молекулы (NН₄)⁺.

85. Определите тип гибридизации и геометрическую форму комплексного иона [Ni(OH)₄]^2-

86. С помощью метода валентных связей (ВС) опишите пространственное строение молекулы PF₃.

87. Определите тип гибридизации и геометрическую форму комплексного иона [Co(NH₃)₄]³⁺.

88. С помощью метода валентных связей (ВС) опишите пространственное строение молекулы SiF₄.

89. Определите тип гибридизации и геометрическую форму комплексного иона [Cr(H₂O)₄]³⁺

90. Определите тип гибридизации и геометрическую форму комплексного иона [CuCl₄]^2-

РАЗДЕЛ 4. ОСНОВНЫЕ КЛАССЫ НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ.

Классификация сложных неорганических веществ.

Неорганические вещества делятся на четыре основных класса: оксиды, кислоты, основания, соли. Представим известные нам классы соединений в виде единой схемы:

Деление веществ на классы достаточно условно. Например, мы знаем, что кислоты подразделяются на одно-, двух- и трехосновные, но их обычно не выделяют в отдельные классы соединений. Точно также не являются отдельными классами сильные и слабые кислоты. Это же справедливо и для оснований. Между классами существует важная связь, которую называют генетической. Эта связь заключается в том, что из веществ одного класса можно получить вещества других классов. Существует два основных пути генетических связей между веществами: один из них начинается металлами, другой – неметаллами. Например, сульфат кальция CaSO₄ можно получить либо из металла кальция, либо другим путем – из неметалла серы:

С другой стороны, из соли можно опять прийти к металлу и неметаллу:

Одновременно существуют и другие пути взаимопревращений соединений разных классов. Таким образом, генетические связи между разными классами соединений очень многообразны.

Оксиды и их классификация.

Как мы уже знаем, оксиды бывают кислотные и основные. Это деление положено в основу их классификации.

Большинство кислотных оксидов хорошо реагирует с водой, давая кислоту. Например, кислый вкус простой газированной воды объясняется образованием угольной кислоты Н₂СО₃ из кислотного оксида СО₂:

СО₂ + Н₂О = Н₂СО₃ (угольная кислота)

В простейших случаях формулу образующейся кислоты легко получить из формулы кислотного оксида простым сложением. Например:

CO2	+	H2O	=	H2CO3
SO3	+	H2O	=	H2CO3

Однако не все кислотные оксиды растворяются в воде, поэтому не все могут непосредственно с ней реагировать. Зато все кислотные оксиды реагируют с основаниями. При этом получается сразу соль. Например:

SiO2	+	H2O	=	реакция не идет
кислотный оксид (не растворим в воде)		вода

SiO2	+	2 NaOH	=	Na2SiO3	+	H2O
кислотный оксид		щелочь		соль кремниевой кислоты H2SiO3

Полученную соль кремниевой кислоты можно превратить в саму кремниевую кислоту добавлением другой кислоты:

Na₂SiO₃ + 2 HCl = H₂SiO₃ + 2 NaCl

Таким образом, кислотному оксиду всегда соответствует определенная кислота:

CO₂ (оксид углерода) – H₂CO₃ (угольная кислота);

SO₃ (оксид серы VI) – H₂SO₄ (серная кислота);

SiO₂ (оксид кремния) – H₂SiO₃ (кремниевая кислота).

Поскольку реакция с основаниями является общей для всех кислотных оксидов, им можно дать такое определение:

Дата добавления: 2014-11-07