Типовые задачи. 1. Какова максимальная валентность атомов элементов второго периода?

1. Какова максимальная валентность атомов элементов второго периода? Третьего периода? d- и f-элементов? Обсудите возможность существования молекул NF₃, NF₅, PF₃, PF₅.

2. Какова максимальная и реальная валентность атома серы в её соединениях? Объясните образование молекулы SF₆. Какова её геометрия и тип гибридизации внешних атомных орбиталей центрального атома?

3. Какие из d-АО центрального атома участвуют в образовании s-связей в плоских квадратных молекулах; в молекулах, построенных в виде тригональной бипирамиды; в октаэдрических молекулах?

4. Как происходит изменение энергии и длины связи при увеличении кратности связи?

5. Определите число s- и p-связей в молекулах этана, этилена, ацетилена, азота, кислорода, оксидов углерода(II) и (IV), азотной и серной кислот.

6. Охарактеризуйте с точки зрения полярности химические связи в следующих молекулах:

· NaBr d(Na) = +0, 85;

· MgCl₂ d(Mg) = +1, 5;

· SO₂ d(S) = +0, 08.

7. Объясните, почему молекула СО₂ не имеет дипольного момента, хотя связь С-О характеризуется высоким дипольным моментом (3, 7´ 10^-29 Кл´ м).

8. Дипольные моменты молекул сероводорода и оксида серы(IV) равны 0, 93 и 1, 61 Д. Вычислите длины диполей молекул и укажите, в какой молекуле связь является более полярной?

9. Почему молекула метана СН₄ неполярна, а молекула воды Н₂О имеет постоянный дипольный момент 1, 8 D? Поясните.

10. Молекулы СНal₄, CO₂ и CS₂ - неполярны, а молекулы СО, СОНаl₂ и CSHal₂ - полярны. Как это согласуется с пространственной конфигурацией молекул? Какая гибридизация внешних атомных орбиталей атома углерода отвечает строению этих молекул?

11. Согласно результатам экспериментальных измерений валентный угол в молекуле NH₃ равен 107°. Рентгеноструктурные исследования молекулы воды показали, что валентный угол в этой молекуле равен 104, 5°. Чем объяснить тот факт, что несмотря на большее число связей в молекуле аммиака, чем в молекуле воды, валентный угол HNH больше валентного угла HOH?

12. Различаются ли геометрии молекул NH₃ и BF₃? Какова гибридизация внешних атомных орбиталей центрального атома в этих молекулах, если известно, что валентные углы HNH и FBF равны 107° и 120° соответственно?

13. В молекуле SF₄ валентные углы между химическими связями составляют 90° и 120°. Предположите геометрию этой молекулы?

14. Молекула TiF₄ построена тетраэдрически. Укажите тип гибридизации внешних атомных орбиталей центрального атома.

15. Почему соединение SF₆ существует, а соединение SH₆ нет; соединение TiCl₄ - существует, а TiH₄ - нет? Приведите другие аналогичные примеры. В чем заключается главная причина этих фактов?

16. Объясните механизм образования молекул состава BF₃^.NH₃ и BF₃^.H₂O.

17. Возможно ли возникновение химической связи по донорно-акцепторному механизму между ионами и нейтральными молекулами?

18. Как построен BH₄^--ион? Объясните механизм его образования из молекулы BH₃ и гидрид-иона.

19. Почему существует ион NH₄⁺ и не существует CH₅⁺?

20. Рассчитайте относительную электроотрицательность атома углерода, если первый потенциал ионизации атома углерода равен 11, 26 В, а его сродство к электрону составляет 1, 12 В.

21. Почему алмаз имеет исключительно высокую твердость, а другая аллотропная модификация углерода - графит - достаточно мягкое вещество?

22. Какое координационное число имеет каждый атом в плотнейшей гексагональной и объемноцентрированной кубической упаковке?

23. Чем можно объяснить аномально высокую температуру кипения воды по сравнению с её аналогами: сероводородом (-61, 8°С), селеноводородом (-42°С), теллуроводородом (-1, 8°С)?

24. Примеры веществ, реальное состояние которых определяется наличием межмолекулярных водородных связей.

25. Изобразите схематически образование водородных связей в:

· жидком этаноле;

· водном растворе этанола;

· уксусной кислоте:

· водном растворе уксусной кислоты:

· жидком аммиаке.

24. Какие виды межмолекулярных взаимодействий проявляются в жидких CO₂, Cl₂, H₂S.

25. Какая кристаллическая решетка (атомная, молекулярная, ионная и металлическая) реализуется в следующих твердых веществах: Cu, Si, AgBr, I₂, CO₂, C, NaI, H₂O, N₂, He, Ca, RbCl?

Варианты домашних контрольных работ