Общая химия. Теория и задачи под ред. Н. В. Коровина и Н. В. Кулешова (1154110), страница 18
Текст из файла (страница 18)
Какова пространственная структура молекул этих веществ?116ОБЩАЯ ХИМИЯ. ТЕОРИЯ И ЗАДАЧИ2.16. Какие гибридные облака атома углерода участвуют в образовании химической связи в молекулах ССl4, СО2?2.17. Молекула хлорида бора ВСl3 имеет плоскую структуру, а хлорида азота NCl3 — пирамидальную. Чем объясняется такое различие?2.18.
Молекула ТiF4 имеет тетраэдрическую структуру. Предскажите тип гибридизации валентных орбиталейтитана.2.19. Молекула NF3 представляет собой тригональнуюпирамиду с атомом азота в вершине, угол F–N–F равен103°. Каково состояние гибридизации орбиталей атомаазота?2.20. В молекулах СН4, NН3 и Н2О валентные орбитали атомов С, N и О находятся в состоянии sр3гибридизации, однако углы между связями не равны: в СН4 109,3°,в NН3 107,3° и в Н2О 105°. Как это объяснить?2.21.
Углы между связями в гидридах элементов V группы изменяются в такой последовательности: в NН3 107,3°;в РН3 93,3°; в АsН3 91,8°; в SbН3 91,3°. Как объяснитьрезкое различие значений углов у молекул NН3 и РН3?Чем объясняется уменьшение углов при переходе вниз поподгруппе элементов?2.22. Дипольный момент молекулы HCN равен 2,9D.Вычислить длину диполя.2.23. Дипольные моменты молекул NH3 и H2O равнысоответственно 1,45 и 1,84D.
Вычислить длину диполя иопределить, в какой молекуле связь более полярна.2.24. Как классифицируются молекулярные орбиталипо их энергии и симметрии?2.25. Чем определяется относительное энергетическоеположение sz и pxyсвязывающих МО? На основании каких экспериментальных данных решается вопрос о том,свнаходятся ли два электрона на 1свz МО или один на 1z МО,а другой на 1свy МО?2.26. Как изменяется разность энергий 2s и 2рподуровней в атомах элементов 2го периода? Сказывается лиэто на относительном энергетическом положении 1 свz и1свМО?xyГЛАВА 2.
ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ1172.27. Почему магнитные свойства простой молекулымогут указывать на относительное энергетическое полосвжение 1свz и 1xy МО?2.28. Сравните порядок связей и магнитные свойствамолекулы В2 и молекулярного иона B21 .2.29. Как влияет переход N2 2 N21 на порядок и энергию связи образующегося молекулярного иона сравнительно с нейтральной молекулой?2.30.
Как изменяется порядок и энергия связей в рядумолекулярных ионов N21 — O21 — F21 ?2.31. Как изменяются длина связи, энергия диссоциации и магнитные свойства в ряду O21 — O2 — O22 ?2.32. В рядах следующих молекул и ионов выберите тучастицу, у которой наибольшая энергия связи:1) Be21 — Be2 — Be22 ;2) C21 — C2 — C22 .2.33. Как теория МО объясняет диамагнетизм молекулN2 и F 2 ?2.34. Какими магнитными свойствами обладают молекулы В2 и О2?2.35. Составьте энергетическую диаграмму МО частицNО+, NО и NО– и сравните их порядок и энергию связей.2.36. Нарисуйте энергетическую диаграмму молекулыСО.
Какая электронная формула отражает строение этоймолекулы?2.37. Может ли быть гетероядерная связь неполярной?2.38. Какая связь называется водородной?2.39. Муравьиная кислота HCOOH даже в газовой фазепредставляет собой димер. Почему?2.40. Выберите из предложенных ниже молекул те, длякоторых наиболее характерно образование водороднойсвязи: H2O, H2S, HF, HCl.2.41. Энергия какой связи в ионе H2F– больше: водородной H×××F или ковалентной H–F?2.42. Вода в твердом состоянии имеет тетраэдрическуюструктуру за счет водородных связей. Определить валентность кислорода в этой структуре.118ОБЩАЯ ХИМИЯ. ТЕОРИЯ И ЗАДАЧИ2.43. Почему Ткип фтористого водорода выпадает изобщей закономерности температур кипения галогеноводородов?1232456781231453167318311238993393932.44.
Чем объясняется меньшая реакционная способность ортоизомера нитрофенола NO2C6H4OH по сравнениюс параизомером?2.45. Почему температура кипения этанола C2H5OH(78°C) выше, чем у этантиола C2H5SH (37°C)?2.46. Какие три вида межмолекулярного взаимодействия называются вандерваальсовыми силами? Какое взаимодействие является наиболее слабым?2.47. Какой вид межмолекулярного взаимодействияявляется универсальным и действует между любыми частицами?2.48. Из предложенных ниже веществ выберите соединения, неспособные к ориентационному и индукционному взаимодействиям: H2O, Cl2, He, NH3, CH4.2.49.
Какие виды межмолекулярного взаимодействиянаблюдаются в системе полярных молекул?2.50. Укажите ошибки, допущенные при составленииследующих формул комплексных соединений, если комплексообразователь Со3+ и к. ч. = 6:а) [Со(NО2)4(NН3)2]–;б) [Со(Н2О)3(NН3)3];в) [Со(NН3)6]Nа3;г) [Со(Н2О)4(NН3)3];д) [Со(NН3)3(СN)3]+.2.51. Определите заряд комплексообразователя в комплексном соединении K[AsClF3].2.52. Приведите примеры катионных и анионных комплексов соединений, в которых комплексообразовательСr3+, а координационное число равно 4.2.53. Определите тип гибридизации орбиталей центрального атома и геометрическую структуру комплекса[Au(СN)2]–.ГЛАВА 2. ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ1192.54. Присущи ли магнитные свойства комплексу[CdCl6]4–?2.55.
Что такое энергия расщепления и от чего она зависит?2.56. Какая группа dАО участвует в образовании октаэдрических комплексов?2.57. Как классифицируют лиганды по энергии их взаимодействия с комплексообразователем?2.58. Покажите энергетическую диаграмму распределения электронов по орбиталям центрального атома в комплексах [Cr(H2O)6]3+, [Mn(H2O)6]2+. Какой из них является внешнеорбитальным?2.59. Объясните, почему комплекс [Fe(NH3)6]2+ в отличие от комплекса [Fe(CN)6]3– является непрочным. Какойиз них является низкоспиновым?2.60.
Объясните, как происходит расщепление энергетических уровней орбиталей под действием электростатического поля лигандов в комплексном соединении K[CoCl4].2.61. Определите пространственную конфигурацию комплексов [Ni(CN)4]2– и [NiCl4]2–, если известно, что первыйкоплекс не обладает магнитными свойствами, а у второгоони есть.2.62.
Почему при наличии одной связи между атомами она может быть только sсвязью?2.63. Почему двухатомная молекула водорода устойчивее, чем отдельно взятый атом водорода, а гелий, наоборот, устойчив в одноатомном состоянии?2.64. Применимо ли понятие валентности к ионнойсвязи? Почему?2.65. Как объясняется высокое значение Есв(Cl–Cl) == 243 кДж/моль по сравнению с Есв(F–F) = 159 кДж/моль,несмотря на то что размер атома хлора больше, чем размер атома фтора?2.66. Укажите общие признаки, присущие молекулами ионам СН4, NН3, Н2О, NH41 , Н3О+.2.67.
Молекулы NН3 и NF3 имеют одинаковую геометрическую конфигурацию. Какую? Однако их дипольныемоменты различаются: 5,01×10–30 Кл×м для NН3 и 0,67×10–30Кл×м для NF3. Приведите возможные объяснения этогофакта.120ОБЩАЯ ХИМИЯ. ТЕОРИЯ И ЗАДАЧИ2.68. Определите пространственное расположение атомов в молекулах CS2 и CO2, если их дипольные моментыравны нулю.2.69. Как метод МО объясняет значительное сходствов свойствах молекул N2 и СО?2.70. Почему молекула СS более полярна, чем СО, несмотря на то что разность электроотрицательностей элементов в первой из них меньше, чем во второй?2.71. Существует ли молекула ClO?2.72.
Какое число электронов на dподуровне центрального атома обеспечивает возможность образования как высоко, так и низкоспиновых октаэдрических комплексов?2.73. Какие из перечисленных комплексов окрашены,а какие бесцветны:1) [Сr(NН3)2(Н2О)4]3+;2) [Аg(NО2)2]–;3) [V(SСN)6]3–;4) [Тi(Н2О)6]3+?2.74. Чем объясняется высокая устойчивость октаэдрических низкоспиновых комплексов с конфигурацией d6?МНОГОВАРИАНТНЫЕ ЗАДАЧИ2.1.
Определите тип гибридизации и укажите геометрическую структуру молекул (табл. 2.10, столбец 2).1 2 3 4 5 6 2 7897123456789566789959969599599599599123456278924622523326234782462525832322836232C21 ;HF2 422 !6232Cs21 ;ICl 2794234382"284625#2Se 21 ;NO 2$%344425#!!2$&344'2(24225896298942I21 ;NS 122121ГЛАВА 2. ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ1 2 3 4 3 5 6 7 8 9 7 51234564784294442294442294442294442212345678292P21 ;CN 224522345822Br22 ;CS 2424545224582452S22 ;CN 1 2 445722!"2345826#452C22 ;NO 2 2$6%2#2!!2823&268294526#45242!26782#2I22 ;PN'2362!2()68236%2Se 22 ;IBr 2*4*2452!2+#82462Te 21 ;IH 242,-./01220-12-34.56.27$72!72*822Xe 21 ;CN 2 2(&45262!%2823623&82+5628329*282*62 #43%2332!126827$6722!2#45827562+5823284%24462!23457823&24$82962 9745:2628245282#2'2*2!23&4582452Rb 21 ;OF;%24'6<22445822Si 21 ;CO 2(&272245823#62Cl21 ;HCl 26#4526#4527$823%2Na 21 ;BrF:262723824=452P21 ;LiI>7:2*2%2482#*2824524%:262123*82*2=824:26#472945228242At 21 ;CS 1 24=7:2,3-?501220-12-34.56.22"22222122ОБЩАЯ ХИМИЯ.
ТЕОРИЯ И ЗАДАЧИ1 2 3 4 3 5 6 7 8 9 7 512345647842944422944422944422944422123456738963Kr21 ;LiH 345663636317363F22 ;SeO 34135141363673463O 22 ;BO 33 !"#$3%# $3&'!()!3136138967363N22 ;NO 1 34413 & *(#$3%# $3&'!()!351+4132.2. Используя таблицу 2.11, составьте энергетическуюдиаграмму МО для частиц (столбец 3) и определите порядок связей в них.1 2 3 4 5 6 2 78971234567898862582488811182128822182228123456373893437335354335345336353236535335635335354383453654335635335435335633363563353732.3. Составьте энергетическую диаграмму образованиясвязей в комплексе (столбец 4) и укажите тип гибридизации и магнитные свойства комплекса.2.4.
Укажите возможные виды межмолекулярного взаимодействия в системе из предложенных молекул (столбец 5).ГЛАВА 2. ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ123ОТВЕТЫ НА ЗАДАЧИДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО РЕШЕНИЯК ГЛАВЕ 22.2. 2–7, 2–6. 2.3. У азота нет возбужденного состояния.2.5. Нет. 2.8. Ca–H. 2.9. Ионная. 2.15.
Плоский треугольник.2.16. sp3. 2.17. Гибридизацией АО. 2.18. d3s. 2.19. sp3. 2.20. Отталкивание неподеленных пар электронов. 2.21. sp3гибридизация, увеличение длины связи. 2.22. 6×10–11 м. 2.23. 0,03 и 0,038 нм;H2O. 2.26. Да. 2.28. 1, 0,5; парамагнитны. 2.29. n и Е уменьшаются. 2.30. n и Е уменьшаются.
2.31. n и Е увеличиваются, парамагнитны. 2.32. Be21 ; C21 . 2.34. Парамагнитные. 2.37. Нет.2.39. Водородные связи. 2.40. HF; H 2O. 2.41. H–F. 2.42. 4.2.43. Водородные связи. 2.44. Внутримолекулярная водороднаясвязь. 2.45. Водородная связь. 2.47.
Дисперсное. 2.48. NH3; H2O.2.49. Ориентационное и дисперсионное. 2.50. а) Число лигандов;б) заряд комплекса; в) внешняя сфера; г) число лигандов; д) заряд комплекса. 2.51. +3. 2.53. sp. 2.54. Нет. 2.56. dz2 ; dx2 1 y2 .2.58. Второй. 2.59. Второй. 2.60. Тетраэдр. 2.61. 1) Плоский квадрат; 2) тетраэдр. 2.64. Нет. 2.65.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
