Задача № 1. Опишите пространственную структуру следующих молекул: ВF3, ВеCl2.

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 (sр ²-гибридизация), при этом образуются три одинаковые sp ²-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

sp ²-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 sp ³-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.