Τύπος χημικού δεσμού Pcl5. Δοκιμή στη χημεία (βαθμός 8) «Δομή του ατόμου

"Βασικοί τύποι χημικού δεσμού" - Μεταλλικός δεσμός. Μηχανισμοί διάσπασης ομοιοπολικού δεσμού. Ηλεκτρόνια. Na+Cl. Ιωνικός χημικός δεσμός. Χημικός δεσμός. Πολικότητα επικοινωνίας. Παράμετροι ομοιοπολικού δεσμού. Διαβρεκτό. Δεσμός υδρογόνου. Μηχανισμοί σχηματισμού ομοιοπολικού δεσμού. Ιδιότητες ομοιοπολικού δεσμού. Τύποι ομοιοπολικού δεσμού. Αλληλεπίδραση ατόμων σε χημικές ενώσεις.

"Hydrogen bond" - Δεσμός υδρογόνου. 2) μεταξύ μορίων αμμωνίας. Θέμα. Υψηλές θερμοκρασίες. Εμφανίζεται μεταξύ μορίων. Παράγοντες που καταστρέφουν τον δεσμό υδρογόνου σε ένα μόριο πρωτεΐνης (μετουσιωτικοί παράγοντες). 2) ορισμένες αλκοόλες και οξέα είναι απείρως διαλυτά στο νερό. 1) μεταξύ των μορίων του νερού. Ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία. Ενδομοριακός δεσμός υδρογόνου.

"Μεταλλικός χημικός δεσμός" - Ένας μεταλλικός δεσμός έχει ομοιότητες με έναν ομοιοπολικό δεσμό. Χημικός δεσμός μετάλλων. Το πιο πλαστικό χρυσός, χαλκός, ασήμι. Οι καλύτεροι αγωγοί είναι ο χαλκός και το ασήμι. Διαφορές μεταξύ ενός μεταλλικού δεσμού και ενός ιοντικού και ομοιοπολικού δεσμού. Ένας μεταλλικός δεσμός είναι ένας χημικός δεσμός που οφείλεται στην παρουσία σχετικά ελεύθερων ηλεκτρονίων.

"Χημεία "Χημικός δεσμός"" - Ουσίες με ομοιοπολικό δεσμό. Παράμετροι ομοιοπολικού δεσμού. ομοιοπολικό δεσμό. Ένας ιονικός δεσμός είναι μια ηλεκτροστατική έλξη μεταξύ ιόντων. Τα μέταλλα σχηματίζουν μεταλλικά κρυσταλλικά πλέγματα. Ο αριθμός των κοινών ζευγών ηλεκτρονίων είναι ίσος με τον αριθμό των δεσμών μεταξύ δύο ατόμων. Χημικός δεσμός υδρογόνου. Τύποι χημικών δεσμών και τύποι κρυσταλλικών δικτυωμάτων.

"Ομοιοπολικός δεσμός" - Τρόποι δημιουργίας δεσμού. Α 3. Χημικός δεσμός. Στο μόριο του οξειδίου του θείου (IV) υπάρχουν δεσμοί 1) 1b και 1 P 2) 3b και 1 P 3) 4b 4) 2b και 2 P. Ο βαθμός οξείδωσης και το σθένος των χημικών στοιχείων. Η κατάσταση οξείδωσης είναι μηδέν στις ενώσεις: 1) Ca3P2 2) O3 3) P4O6 4) CaO 12. Η υψηλότερη κατάσταση οξείδωσης είναι στην ένωση 1) SO3 2) Al2S3 3) H2S 4) NaHSO3 11.

"Ο χημικός δεσμός και οι τύποι του" - Πολικός δεσμός. Αλληλεπίδραση μεταξύ ατόμων. Ορισμός έννοιας. Εργασίες επαλήθευσης. Τύποι χημικών δεσμών σε ανόργανες ουσίες. Ομοιοπολικός μη πολικός δεσμός. Χαρακτηριστικά των τύπων επικοινωνίας. Μονοπάτι νίκης. Ολοκληρώστε την εργασία. Ιοντικός δεσμός. Παράμετροι χαρακτηριστικών επικοινωνίας. Ανεξάρτητη εργασία.

Σύνολο στο θέμα 23 παρουσιάσεις

61. Ποιος χημικός δεσμός ονομάζεται δεσμός υδρογόνου; Δώστε τρία παραδείγματα ενώσεων με δεσμούς υδρογόνου. Σχεδιάστε τα μπλοκ διαγράμματα των δεδομένων συνεργατών. Πώς επηρεάζει ο σχηματισμός δεσμού υδρογόνου τις ιδιότητες των ουσιών (ιξώδες, σημεία βρασμού και τήξης, θερμότητες σύντηξης και εξάτμισης;

62. Ποιος δεσμός ονομάζεται δεσμός s και ποιος δεσμός p; Ποιο είναι λιγότερο ανθεκτικό; Σχεδιάστε τους συντακτικούς τύπους αιθανίου C 2 H 6 , αιθυλενίου C 2 H 4 και ακετυλενίου C 2 H 2 . Σημειώστε τους δεσμούς s και p στα κυκλικά διαγράμματα υδρογονανθράκων.

63. Στα μόρια F 2 , O 2 , H 2 SO 4 , HCl, CO 2 δηλώνουν τον τύπο των δεσμών, τον αριθμό των δεσμών s και p.

64. Ποιες δυνάμεις διαμοριακής αλληλεπίδρασης ονομάζονται δυνάμεις δίπολου-διπόλου (προσανατολισμός), επαγωγής και διασποράς; Εξηγήστε τη φύση αυτών των δυνάμεων. Ποια είναι η φύση των δυνάμεων διαμοριακής αλληλεπίδρασης που επικρατούν σε καθεμία από τις ακόλουθες ουσίες: H 2 O, HBr, Ar, N 2, NH 3;

65. Δώστε δύο σχήματα για πλήρωση MO κατά το σχηματισμό ενός δεσμού δότη-δέκτη σε συστήματα με ατομικούς πληθυσμούς:

α) ένα ζεύγος ηλεκτρονίων - ένα ελεύθερο τροχιακό (2 + 0) και

β) ζεύγος ηλεκτρονίων - ηλεκτρόνιο (2 + 1).

Προσδιορίστε τη σειρά δεσμών, συγκρίνετε τις ενέργειες των δεσμών. Ποιος από τους εξεταζόμενους δεσμούς εμπλέκεται στο σχηματισμό του ιόντος αμμωνίου + ;

66. Με βάση τη δομή των ατόμων σε κανονικές και διεγερμένες καταστάσεις, προσδιορίστε την ομοιοπολικότητα του βηρυλλίου και του άνθρακα στα μόρια BeCl 2 , (BeCl 2) n , CO και CO 2. Να σχεδιάσετε τους συντακτικούς τύπους των μορίων.

67. Με βάση τις διατάξεις της θεωρίας ζωνών των κρυστάλλων, χαρακτηρίστε μέταλλα, αγωγούς και διηλεκτρικά. Τι καθορίζει το χάσμα ζώνης; Ποιες ακαθαρσίες πρέπει να προστεθούν στο πυρίτιο για να μετατραπεί σε:

α) n-ημιαγωγός. β) p-ημιαγωγός;

68. Δώστε την ηλεκτρονική διαμόρφωση του μορίου του ΝΟ σύμφωνα με τη μέθοδο MO. Πώς αλλάζουν οι μαγνητικές ιδιότητες και η ισχύς του δεσμού κατά τη μετάβαση από το μόριο NO στο μοριακό ιόν NO +;

69. Ποιος χημικός δεσμός ονομάζεται ιονικός; Ποιος είναι ο μηχανισμός σχηματισμού του; Ποιες ιδιότητες ενός ιοντικού δεσμού τον διακρίνουν από έναν ομοιοπολικό δεσμό; Δώστε παραδείγματα μορίων με τυπικά ιοντικούς δεσμούς και υποδείξτε τον τύπο του κρυσταλλικού πλέγματος. Γράψτε την ισοηλεκτρονική σειρά του xenon.

70. Με βάση τη δομή των ατόμων σε κανονικές και διεγερμένες καταστάσεις, προσδιορίστε την ομοιοπολικότητα του λιθίου και του βορίου στις ενώσεις: Li 2 Cl 2, LiF, -, BF 3.

71. Ποιος χημικός δεσμός ονομάζεται συντονισμός ή δότης-δέκτης; Αποσυναρμολογήστε τη δομή του συμπλέγματος 2+. Προσδιορίστε τον δότη και τον αποδέκτη. Πώς εξηγεί η μέθοδος των δεσμών σθένους (BC) την τετραεδρική δομή αυτού του ιόντος;

72. Γιατί υπάρχει το μόριο PCl 5, αλλά όχι το μόριο NCl 5, αν και το άζωτο και ο φώσφορος βρίσκονται στην ίδια υποομάδα VA του περιοδικού συστήματος; Τι είδους δεσμός υπάρχει μεταξύ των ατόμων φωσφόρου και χλωρίου; Προσδιορίστε τον τύπο υβριδισμού του ατόμου φωσφόρου στο μόριο PCl 5.

73 Χαρακτηρίστε τους τύπους κρυσταλλικών δομών σύμφωνα με τη φύση των σωματιδίων των δικτυακών θέσεων. Τι κρυσταλλικές δομές έχουν: CO 2, CH 3 COOH, διαμάντι, γραφίτης, NaCl, Zn; Τακτοποιήστε τα κατά σειρά αύξησης των ενεργειών των κρυσταλλικών δικτυωμάτων. Τι είναι η παρεμβολή;

74. Δώστε τέσσερα παραδείγματα μορίων και ιόντων με μη εντοπισμένους δεσμούς. Να σχεδιάσετε τους δομικούς τύπους τους.

75. Τι τύπος υβριδισμού σε μόρια CCl 4 , H 2 O, NH 3; Σχεδιάστε διαγράμματα της αμοιβαίας διάταξης των υβριδικών νεφών και υποδείξτε τις γωνίες μεταξύ τους.

76. Δώστε δύο σχήματα για την πλήρωση του MO στην αλληλεπίδραση δύο AOs με οικισμούς:

α) ηλεκτρόνιο + ηλεκτρόνιο (1+1) και

β) ηλεκτρόνιο + κενό τροχιακό (1+0).

Προσδιορίστε την ομοιοπολικότητα κάθε ατόμου και τη σειρά του δεσμού. Ποιο είναι το εύρος της ενέργειας του δεσμού; Ποιος από τους υποδεικνυόμενους δεσμούς στο μόριο υδρογόνου H 2 και στο μοριακό ιόν;

77. Δώστε την ηλεκτρονική διαμόρφωση του μορίου του αζώτου σύμφωνα με τη μέθοδο MO. Αποδείξτε γιατί το μόριο του αζώτου έχει υψηλή ενέργεια διάστασης.

78. Τι είναι η διπολική στιγμή; Πώς αλλάζει σε μια σειρά από παρόμοια κατασκευασμένα μόρια: HCl, HBr, HJ; Τι είδους δεσμός πραγματοποιείται μεταξύ των ατόμων υδρογόνου, χλωρίου, βρωμίου και ιωδίου στα δεδομένα μόρια; μικρό- ή δεσμούς p σε αυτά τα μόρια;

79. Τι είναι ο υβριδισμός τροχιακού σθένους; Τι δομή έχουν τα μόρια του τύπου AB n αν ο δεσμός σε αυτά σχηματίζεται λόγω sp-, sp 2 -, sp 3 - υβριδισμού των τροχιακών του ατόμου Α; Δώστε παραδείγματα μορίων με τους υποδεικνυόμενους τύπους υβριδισμού. Καθορίστε τις γωνίες μεταξύ των συνδέσμων.

80. Δίνονται ζεύγη ουσιών: α) H 2 O και CO; β) Br2 και CH4; γ) CaO και N2; δ) H 2 και NH 3. Ποιο ζεύγος ουσιών χαρακτηρίζεται από ομοιοπολικό μη πολικό δεσμό; Σχεδιάστε τα δομικά διαγράμματα των επιλεγμένων μορίων, υποδείξτε τα σχήματα αυτών των μορίων και τις γωνίες μεταξύ των δεσμών.

Διπολικές ροπές μορίων

Η μέθοδος του δεσμού σθένους βασίζεται στην προϋπόθεση ότι κάθε ζεύγος ατόμων σε ένα χημικό σωματίδιο συγκρατείται μεταξύ τους από ένα ή περισσότερα ζεύγη ηλεκτρονίων. Αυτά τα ζεύγη ηλεκτρονίων ανήκουν σε δύο συνδεδεμένα άτομα και εντοπίζονται στο μεταξύ τους χώρο. Λόγω της έλξης των πυρήνων των δεσμευμένων ατόμων σε αυτά τα ηλεκτρόνια, προκύπτει ένας χημικός δεσμός.

Επικαλυπτόμενα ατομικά τροχιακά

Όταν περιγράφεται η ηλεκτρονική δομή ενός χημικού σωματιδίου, τα ηλεκτρόνια, συμπεριλαμβανομένων των κοινωνικοποιημένων, αναφέρονται ως μεμονωμένα άτομα και οι καταστάσεις τους περιγράφονται από ατομικά τροχιακά. Κατά την επίλυση της εξίσωσης Schrödinger, η κατά προσέγγιση συνάρτηση κύματος επιλέγεται έτσι ώστε να δίνει την ελάχιστη ηλεκτρονική ενέργεια του συστήματος, δηλαδή τη μεγαλύτερη τιμή της ενέργειας δέσμευσης. Αυτή η συνθήκη επιτυγχάνεται με τη μεγαλύτερη επικάλυψη τροχιακών που ανήκουν σε έναν δεσμό. Έτσι, ένα ζεύγος ηλεκτρονίων που δεσμεύει δύο άτομα βρίσκεται στην περιοχή επικάλυψης των ατομικών τροχιακών τους.

Τα επικαλυπτόμενα τροχιακά πρέπει να έχουν την ίδια συμμετρία ως προς τον διαπυρηνικό άξονα.

Η επικάλυψη των ατομικών τροχιακών κατά μήκος της γραμμής που συνδέει τους πυρήνες των ατόμων οδηγεί στο σχηματισμό σ-δεσμών. Μόνο ένας σ-δεσμός είναι δυνατός μεταξύ δύο ατόμων σε ένα χημικό σωματίδιο. Όλοι οι δεσμοί σ έχουν αξονική συμμετρία ως προς τον διαπυρηνικό άξονα. Θραύσματα χημικών σωματιδίων μπορούν να περιστρέφονται γύρω από τον διαπυρηνικό άξονα χωρίς να παραβιάζεται ο βαθμός επικάλυψης των ατομικών τροχιακών που σχηματίζουν σ-δεσμούς. Ένα σύνολο κατευθυνόμενων, αυστηρά χωρικά προσανατολισμένων σ-δεσμών δημιουργεί τη δομή ενός χημικού σωματιδίου.

Με πρόσθετη επικάλυψη ατομικών τροχιακών κάθετων στη γραμμή δεσμού, σχηματίζονται π δεσμοί.

Ως αποτέλεσμα, εμφανίζονται πολλαπλοί δεσμοί μεταξύ των ατόμων:

Μονόκλινο (σ)	Διπλό (σ + π)	Τριπλό (σ + π + π)
F−F	Ο=Ο	N≡N

Με την εμφάνιση ενός π-δεσμού που δεν έχει αξονική συμμετρία, η ελεύθερη περιστροφή θραυσμάτων ενός χημικού σωματιδίου γύρω από τον δεσμό σ καθίσταται αδύνατη, αφού θα πρέπει να οδηγήσει σε ρήξη του π-δεσμού. Εκτός από τους δεσμούς σ- και π, είναι δυνατός ο σχηματισμός ενός άλλου τύπου δεσμού - δ-δεσμού:

Τυπικά, ένας τέτοιος δεσμός σχηματίζεται μετά το σχηματισμό δεσμών σ και π από άτομα παρουσία ατόμων ρε- και φά-τροχιακά επικαλύπτοντας τα «πέταλά» τους σε τέσσερα σημεία ταυτόχρονα. Ως αποτέλεσμα, η πολλαπλότητα της επικοινωνίας μπορεί να αυξηθεί έως και 4-5.
Για παράδειγμα, στο οκταχλωροδιρενικό (III)-ιόν 2-, σχηματίζονται τέσσερις δεσμοί μεταξύ των ατόμων ρηνίου.

Μηχανισμοί σχηματισμού ομοιοπολικών δεσμών

Υπάρχουν διάφοροι μηχανισμοί για το σχηματισμό ενός ομοιοπολικού δεσμού: ανταλλαγή(ισοδύναμος), δότης-δέκτης, δοτική πτώση.

Όταν χρησιμοποιείται ο μηχανισμός ανταλλαγής, ο σχηματισμός δεσμού θεωρείται ως αποτέλεσμα του ζευγαρώματος των σπιν ελεύθερων ηλεκτρονίων ατόμων. Σε αυτή την περίπτωση, δύο ατομικά τροχιακά γειτονικών ατόμων επικαλύπτονται, καθένα από τα οποία καταλαμβάνεται από ένα ηλεκτρόνιο. Έτσι, κάθε ένα από τα συνδεδεμένα άτομα διαθέτει ζεύγη ηλεκτρονίων για κοινωνικοποίηση, σαν να τα ανταλλάσσει. για παράδειγμα, όταν ένα μόριο τριφθοριούχου βορίου σχηματίζεται από άτομα, τρία ατομικά τροχιακά βορίου, καθένα από τα οποία έχει ένα ηλεκτρόνιο, επικαλύπτονται με τρία ατομικά τροχιακά τριών ατόμων φθορίου (το καθένα από αυτά έχει επίσης ένα μη ζευγαρωμένο ηλεκτρόνιο). Ως αποτέλεσμα του ζεύγους ηλεκτρονίων, τρία ζεύγη ηλεκτρονίων εμφανίζονται στις επικαλυπτόμενες περιοχές των αντίστοιχων ατομικών τροχιακών, δεσμεύοντας άτομα σε ένα μόριο.

Σύμφωνα με τον μηχανισμό δότη-δέκτη, ένα τροχιακό με ένα ζεύγος ηλεκτρονίων ενός ατόμου και ένα ελεύθερο τροχιακό ενός άλλου ατόμου επικαλύπτονται. Σε αυτή την περίπτωση, ένα ζεύγος ηλεκτρονίων εμφανίζεται επίσης στην περιοχή επικάλυψης. Σύμφωνα με τον μηχανισμό δότη-δέκτη, για παράδειγμα, λαμβάνει χώρα η προσθήκη ενός ιόντος φθορίου σε ένα μόριο τριφθοριούχου βορίου. Κενός R-το τροχιακό βόριο (δέκτης ζεύγους ηλεκτρονίων) στο μόριο BF 3 επικαλύπτεται με R-τροχιακό του ιόντος F −, το οποίο δρα ως δότης ζεύγους ηλεκτρονίων. Στο προκύπτον ιόν, και οι τέσσερις ομοιοπολικοί δεσμοί βορίου-φθορίου είναι ισοδύναμοι σε μήκος και ενέργεια, παρά τη διαφορά στον μηχανισμό σχηματισμού τους.

Άτομα των οποίων το εξωτερικό κέλυφος ηλεκτρονίων αποτελείται μόνο από μικρό- και R-τα τροχιακά μπορεί να είναι είτε δότες είτε αποδέκτες ενός ζεύγους ηλεκτρονίων. Άτομα των οποίων το εξωτερικό κέλυφος ηλεκτρονίων περιλαμβάνει ρε-τα τροχιακά μπορούν να λειτουργήσουν και ως δότης και ως δέκτης ζευγών ηλεκτρονίων. Σε αυτή την περίπτωση, λαμβάνεται υπόψη ο δοτικός μηχανισμός σχηματισμού δεσμού. Ένα παράδειγμα της εκδήλωσης του δοτικού μηχανισμού στο σχηματισμό ενός δεσμού είναι η αλληλεπίδραση δύο ατόμων χλωρίου. Δύο άτομα χλωρίου στο μόριο Cl 2 σχηματίζουν έναν ομοιοπολικό δεσμό μέσω του μηχανισμού ανταλλαγής, συνδυάζοντας το μη ζευγαρωμένο 3 τους R-ηλεκτρόνια. Επιπλέον, υπάρχει επικάλυψη 3 R- τροχιακά άτομο Cl-1, στο οποίο υπάρχει ένα ζεύγος ηλεκτρονίων, και κενό 3 ρε- τροχιακά του ατόμου Cl-2, καθώς και επικάλυψη 3 R- τροχιακά άτομο Cl-2, που έχει ένα ζεύγος ηλεκτρονίων, και κενό 3 ρε-τροχιακά του ατόμου Cl-1. Η δράση του δοτικού μηχανισμού οδηγεί σε αύξηση της αντοχής του δεσμού. Επομένως, το μόριο Cl 2 είναι ισχυρότερο από το μόριο F 2, στο οποίο ο ομοιοπολικός δεσμός σχηματίζεται μόνο από τον μηχανισμό ανταλλαγής:

Υβριδισμός ατομικών τροχιακών

Κατά τον προσδιορισμό του γεωμετρικού σχήματος ενός χημικού σωματιδίου, θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι ζεύγη εξωτερικών ηλεκτρονίων του κεντρικού ατόμου, συμπεριλαμβανομένων εκείνων που δεν σχηματίζουν χημικό δεσμό, βρίσκονται στο χώρο όσο το δυνατόν πιο μακριά το ένα από το άλλο.

Όταν εξετάζουμε τους ομοιοπολικούς χημικούς δεσμούς, χρησιμοποιείται συχνά η έννοια του υβριδισμού των τροχιακών του κεντρικού ατόμου - η ευθυγράμμιση της ενέργειας και του σχήματός τους. Ο υβριδισμός είναι μια τυπική τεχνική που χρησιμοποιείται για την κβαντοχημική περιγραφή της αναδιάταξης των τροχιακών στα χημικά σωματίδια σε σύγκριση με τα ελεύθερα άτομα. Η ουσία του υβριδισμού των ατομικών τροχιακών είναι ότι ένα ηλεκτρόνιο κοντά στον πυρήνα ενός δεσμευμένου ατόμου δεν χαρακτηρίζεται από ένα μοναδικό ατομικό τροχιακό, αλλά από έναν συνδυασμό ατομικών τροχιακών με τον ίδιο κύριο κβαντικό αριθμό. Αυτός ο συνδυασμός ονομάζεται υβριδικό (υβριδισμένο) τροχιακό. Κατά κανόνα, ο υβριδισμός επηρεάζει μόνο υψηλότερα και κοντινά σε ενέργεια ατομικά τροχιακά που καταλαμβάνονται από ηλεκτρόνια.

Ως αποτέλεσμα του υβριδισμού, εμφανίζονται νέα υβριδικά τροχιακά (Εικ. 24), τα οποία είναι προσανατολισμένα στο χώρο με τέτοιο τρόπο ώστε τα ζεύγη ηλεκτρονίων (ή τα ασύζευκτα ηλεκτρόνια) που βρίσκονται πάνω τους να αποδεικνύονται όσο το δυνατόν πιο μακριά το ένα από το άλλο. που αντιστοιχεί στην ελάχιστη ενέργεια απώθησης διαηλεκτρονίων. Επομένως, ο τύπος του υβριδισμού καθορίζει τη γεωμετρία του μορίου ή του ιόντος.

ΕΙΔΗ ΥΒΡΙΔΙΣΜΟΥ

Τύπος υβριδισμού	γεωμετρικό σχήμα	Γωνία μεταξύ των δεσμών	Παραδείγματα
sp	γραμμικός	180ο	BeCl2
sp 2	τριγωνικός	120ο	BCl 3
sp 3	τετράεδρος	109,5ο	CH 4
sp 3 ρε	τριγωνικό-διπυραμιδικό	90o; 120ο	PCl 5
sp 3 ρε 2	οκτάεδρος	90ο	SF6

Ο υβριδισμός περιλαμβάνει όχι μόνο τη σύνδεση ηλεκτρονίων, αλλά και μη κοινά ζεύγη ηλεκτρονίων. Για παράδειγμα, ένα μόριο νερού περιέχει δύο ομοιοπολικούς χημικούς δεσμούς μεταξύ ενός ατόμου οξυγόνου και δύο ατόμων υδρογόνου.

Εκτός από δύο ζεύγη ηλεκτρονίων κοινά με άτομα υδρογόνου, το άτομο οξυγόνου έχει δύο ζεύγη εξωτερικών ηλεκτρονίων που δεν συμμετέχουν στο σχηματισμό δεσμών (μοναχικά ζεύγη ηλεκτρονίων). Και τα τέσσερα ζεύγη ηλεκτρονίων καταλαμβάνουν ορισμένες περιοχές στο χώρο γύρω από το άτομο οξυγόνου.
Δεδομένου ότι τα ηλεκτρόνια απωθούν το ένα το άλλο, τα νέφη ηλεκτρονίων βρίσκονται όσο το δυνατόν πιο μακριά μεταξύ τους. Στην περίπτωση αυτή, ως αποτέλεσμα του υβριδισμού, το σχήμα των ατομικών τροχιακών αλλάζει, επιμηκύνονται και κατευθύνονται προς τις κορυφές του τετραέδρου. Επομένως, το μόριο του νερού έχει γωνιακό σχήμα και η γωνία μεταξύ των δεσμών οξυγόνου-υδρογόνου είναι 104,5 o.

Για να προβλέψετε τον τύπο του υβριδισμού, είναι βολικό να το χρησιμοποιήσετε μηχανισμός δότη-δέκτηΣχηματισμός δεσμού: τα κενά τροχιακά ενός λιγότερο ηλεκτραρνητικού στοιχείου και τα τροχιακά ενός πιο ηλεκτραρνητικού στοιχείου επικαλύπτονται με τα ζεύγη ηλεκτρονίων πάνω τους. Κατά τη σύνταξη των ηλεκτρονικών διαμορφώσεων των ατόμων, λαμβάνονται υπόψη καταστάσεις οξείδωσηςείναι ένας υπό όρους αριθμός που χαρακτηρίζει το φορτίο ενός ατόμου σε μια ένωση, που υπολογίζεται με βάση την υπόθεση της ιοντικής δομής της ουσίας.

Για να προσδιορίσετε τον τύπο του υβριδισμού και το σχήμα ενός χημικού σωματιδίου, προχωρήστε ως εξής:

Βρείτε το κεντρικό άτομο και προσδιορίστε τον αριθμό των σ-δεσμών (ανάλογα με τον αριθμό των τερματικών ατόμων).

να προσδιορίσει τις καταστάσεις οξείδωσης των ατόμων στο σωματίδιο.

να δημιουργήσει την ηλεκτρονική διαμόρφωση του κεντρικού ατόμου στην επιθυμητή κατάσταση οξείδωσης.

Εάν είναι απαραίτητο, κάντε το ίδιο για τα τερματικά άτομα.

απεικονίζουν το σχήμα κατανομής των ηλεκτρονίων σθένους του κεντρικού ατόμου σε τροχιές, ενώ, αντίθετα με τον κανόνα του Hund, τα ηλεκτρόνια ζευγαρώνουν όσο το δυνατόν περισσότερο.

Σημειώστε τα τροχιακά που εμπλέκονται στο σχηματισμό δεσμών με τερματικά άτομα.

προσδιορίστε τον τύπο του υβριδισμού, λαμβάνοντας υπόψη όλα τα τροχιακά που εμπλέκονται στο σχηματισμό δεσμών, καθώς και τα μη κοινά ηλεκτρόνια. Εάν δεν υπάρχουν αρκετά τροχιακά σθένους, χρησιμοποιούνται τα τροχιακά των επόμενων ενεργειακών επιπέδων.

ο τύπος του υβριδισμού καθορίζει τη γεωμετρία του χημικού σωματιδίου.

Η παρουσία π δεσμών δεν επηρεάζει τον τύπο του υβριδισμού. Ωστόσο, η παρουσία πρόσθετων δεσμών μπορεί να οδηγήσει σε αλλαγή στις γωνίες των δεσμών, καθώς τα ηλεκτρόνια των πολλαπλών δεσμών απωθούν το ένα το άλλο πιο έντονα. Για το λόγο αυτό, για παράδειγμα, η γωνία δεσμού στο μόριο NO 2 ( sp 2-υβριδισμός) αυξάνεται από 120 o σε 134 o .

Η πολλαπλότητα του δεσμού αζώτου-οξυγόνου σε αυτό το μόριο είναι 1,5, όπου το ένα αντιστοιχεί σε έναν σ-δεσμό και 0,5 είναι ίσο με τον λόγο του αριθμού των τροχιακών του ατόμου αζώτου που δεν συμμετέχουν στον υβριδισμό (1) προς τον αριθμό των παραμένοντας ενεργά ζεύγη ηλεκτρονίων στο άτομο οξυγόνου, σχηματίζοντας δεσμούς π (2). Παρατηρείται λοιπόν μετεγκατάσταση των π-δεσμών (οι μετατοπισμένοι δεσμοί είναι ομοιοπολικοί δεσμοί, η πολλαπλότητα των οποίων δεν μπορεί να εκφραστεί ως ακέραιος).

Πότε sp, sp 2 , sp 3 , sp 3 ρε 2 υβριδισμοί μιας κορυφής σε ένα πολύεδρο που περιγράφουν τη γεωμετρία ενός χημικού σωματιδίου είναι ισοδύναμες και επομένως πολλαπλοί δεσμοί και μεμονωμένα ζεύγη ηλεκτρονίων μπορούν να καταλάβουν οποιοδήποτε από αυτά. Ωστόσο sp 3 ρε-υπεύθυνος είναι ο υβριδισμός τριγωνική διπυραμίδα, στην οποία οι γωνίες δεσμού για τα άτομα που βρίσκονται στη βάση της πυραμίδας (ισημερινό επίπεδο) είναι 120 o , και οι γωνίες δεσμού που περιλαμβάνουν άτομα που βρίσκονται στις κορυφές της διπυραμίδας είναι 90 o . Το πείραμα δείχνει ότι τα μη κοινά ζεύγη ηλεκτρονίων βρίσκονται πάντα στο ισημερινό επίπεδο της τριγωνικής διπυραμίδας. Σε αυτή τη βάση, συνάγεται το συμπέρασμα ότι απαιτούν περισσότερο ελεύθερο χώρο από τα ζεύγη ηλεκτρονίων που συμμετέχουν στο σχηματισμό δεσμών. Ένα παράδειγμα ενός σωματιδίου με μια τέτοια διάταξη ενός μοναχικού ζεύγους ηλεκτρονίων είναι το τετραφθοριούχο θείο (Εικ. 27). Εάν το κεντρικό άτομο έχει ταυτόχρονα μεμονωμένα ζεύγη ηλεκτρονίων και σχηματίζει πολλαπλούς δεσμούς (για παράδειγμα, στο μόριο XeOF 2), τότε στην περίπτωση sp 3 ρε-υβριδισμός, βρίσκονται στο ισημερινό επίπεδο της τριγωνικής διπυραμίδας (Εικ. 28).

Διπολικές ροπές μορίων

Ιδανικός ομοιοπολικός δεσμός υπάρχει μόνο σε σωματίδια που αποτελούνται από πανομοιότυπα άτομα (H 2 , N 2 , κ.λπ.). Εάν σχηματιστεί δεσμός μεταξύ διαφορετικών ατόμων, τότε η πυκνότητα των ηλεκτρονίων μετατοπίζεται σε έναν από τους πυρήνες των ατόμων, δηλαδή ο δεσμός είναι πολωμένος. Η πολικότητα ενός δεσμού χαρακτηρίζεται από τη διπολική ροπή του.

Η διπολική ροπή ενός μορίου είναι ίση με το διανυσματικό άθροισμα των διπολικών ροπών των χημικών του δεσμών (λαμβάνοντας υπόψη την παρουσία μεμονωμένων ζευγών ηλεκτρονίων). Εάν οι πολικοί δεσμοί βρίσκονται συμμετρικά στο μόριο, τότε τα θετικά και τα αρνητικά φορτία αντισταθμίζουν το ένα το άλλο και το μόριο ως σύνολο είναι μη πολικό. Αυτό συμβαίνει, για παράδειγμα, με το μόριο του διοξειδίου του άνθρακα. Τα πολυατομικά μόρια με ασύμμετρη διάταξη πολικών δεσμών (και επομένως πυκνότητα ηλεκτρονίων) είναι γενικά πολικά. Αυτό ισχύει ιδιαίτερα για το μόριο του νερού.

Η προκύπτουσα τιμή της διπολικής ροπής του μορίου μπορεί να επηρεαστεί από το μοναχικό ζεύγος ηλεκτρονίων. Έτσι, τα μόρια NH 3 και NF 3 έχουν τετραεδρική γεωμετρία (λαμβάνοντας υπόψη το μοναχικό ζεύγος ηλεκτρονίων). Οι βαθμοί ιονισμού των δεσμών αζώτου-υδρογόνου και αζώτου-φθορίου είναι 15 και 19%, αντίστοιχα, και τα μήκη τους είναι 101 και 137 pm, αντίστοιχα. Με βάση αυτό, θα μπορούσε κανείς να συμπεράνει ότι η διπολική ροπή NF 3 είναι μεγαλύτερη. Ωστόσο, το πείραμα δείχνει το αντίθετο. Με ακριβέστερη πρόβλεψη της διπολικής ροπής, θα πρέπει να λαμβάνεται υπόψη η κατεύθυνση της διπολικής ροπής του μοναχικού ζεύγους (Εικ. 29).

Επιλογή 1

2) αναφέρετε τον αριθμό περιόδου και τον αριθμό της ομάδας στο Περιοδικό σύστημα χημικών στοιχείων D.I. Mendeleev, στο οποίο βρίσκεται αυτό το στοιχείο.

Υποδείξτε τη θέση του θείου στον Περιοδικό Πίνακα. Δώστε την ηλεκτρονική του φόρμουλα.

Επιλέξτε από τη λίστα των ουσιών των οποίων τα μόρια περιέχουν έναν ομοιοπολικό μη πολικό δεσμό:PCl 5 , CH 4 , H 2 , CO 2 , Ο 2 , μικρό 8 , SCl 2 , SiH 4 .

2 Ο, Σ 2 , NH 3 .

Δοκιμή "Άτομα χημικών στοιχείων"

Επιλογή 2

Το σχήμα δείχνει ένα μοντέλο της ηλεκτρονικής δομής ενός ατόμου κάποιου χημικού στοιχείου.

Με βάση την ανάλυση του προτεινόμενου μοντέλου, εκτελέστε τις ακόλουθες εργασίες:

1) προσδιορίστε το χημικό στοιχείο του οποίου το άτομο έχει μια τέτοια ηλεκτρονική δομή.

3) Προσδιορίστε εάν μια απλή ουσία που σχηματίζει αυτό το χημικό στοιχείο ανήκει σε μέταλλα ή αμέταλλα.

Υποδείξτε τη θέση του αζώτου στο Περιοδικό σύστημα. Δώστε την ηλεκτρονική του φόρμουλα.

Επιλέξτε από τη λίστα των ουσιών των οποίων τα μόρια περιέχουν ιοντικό δεσμό:NaF, Ν 2 Ο 5 , H 2 μικρό, ΚΙ, Cu, ΕΤΣΙ 3 , BaS.

Προσδιορίστε τον τύπο του χημικού δεσμού και σημειώστε τα σχήματα σχηματισμού του για ουσίες: Cl 2 MgCl 2 , NCl 3 .

Προσδιορίστε για κάθε ισότοπο:

Δοκιμή "Άτομα χημικών στοιχείων"

Επιλογή 3

Το σχήμα δείχνει ένα μοντέλο της ηλεκτρονικής δομής ενός ατόμου κάποιου χημικού στοιχείου.

Με βάση την ανάλυση του προτεινόμενου μοντέλου, εκτελέστε τις ακόλουθες εργασίες:

1) προσδιορίστε το χημικό στοιχείο του οποίου το άτομο έχει μια τέτοια ηλεκτρονική δομή.

2) αναφέρετε τον αριθμό της περιόδου και τον αριθμό της ομάδας στο Περιοδικό σύστημα χημικών στοιχείων του D. I. Mendeleev, στο οποίο βρίσκεται αυτό το στοιχείο.

3) Προσδιορίστε εάν μια απλή ουσία που σχηματίζει αυτό το χημικό στοιχείο ανήκει σε μέταλλα ή αμέταλλα.

Υποδείξτε τη θέση του αλουμινίου στο περιοδικό σύστημα. Δώστε την ηλεκτρονική του φόρμουλα.

Επιλέξτε από τη λίστα των ουσιών των οποίων τα μόρια περιέχουν ομοιοπολικό δεσμό:Ο 3 , Π 2 Ο 5 , Π 4 , H 2 ΕΤΣΙ 4 , CsF, HF, HNO 3 , H 2 .

Προσδιορίστε τον τύπο του χημικού δεσμού και σημειώστε τα σχήματα σχηματισμού του για ουσίες: H 2 ΕΠΙ 2 , Να 3 ΜΙΚΡΟ.

Προσδιορίστε για κάθε ισότοπο:

Δοκιμή "Άτομα χημικών στοιχείων"

Επιλογή 4

Το σχήμα δείχνει ένα μοντέλο της ηλεκτρονικής δομής ενός ατόμου κάποιου χημικού στοιχείου.

Με βάση την ανάλυση του προτεινόμενου μοντέλου, εκτελέστε τις ακόλουθες εργασίες:

1) προσδιορίστε το χημικό στοιχείο του οποίου το άτομο έχει μια τέτοια ηλεκτρονική δομή.

3) Προσδιορίστε εάν μια απλή ουσία που σχηματίζει αυτό το χημικό στοιχείο ανήκει σε μέταλλα ή αμέταλλα.

Υποδείξτε τη θέση του οξυγόνου στο Περιοδικό σύστημα. Δώστε την ηλεκτρονική του φόρμουλα.

3. Ουσίες με μόνο ιοντικούς δεσμούς παρατίθενται στη σειρά:

1) Φ 2 , SSμεγάλο 4 , KS1;

2) NaBr, Na 2 Ο, ΚΙ;

3) ΛΟΙΠΟΝ 2 , Π 4 , CaF 2 ;

4) Η 2 S, Br 2 , Κ 2 ΜΙΚΡΟ.

4. Προσδιορίστε τον τύπο του χημικού δεσμού και σημειώστε τα σχήματα σχηματισμού του για ουσίες: CaCl 2 , Ο 2 , H.F.

5. Προσδιορίστε για κάθε ισότοπο:

Δοκιμή "Άτομα χημικών στοιχείων"

Επιλογή 5

Το σχήμα δείχνει ένα μοντέλο της ηλεκτρονικής δομής ενός ατόμου κάποιου χημικού στοιχείου.

Με βάση την ανάλυση του προτεινόμενου μοντέλου, εκτελέστε τις ακόλουθες εργασίες:

1) προσδιορίστε το χημικό στοιχείο του οποίου το άτομο έχει μια τέτοια ηλεκτρονική δομή.

3) Προσδιορίστε εάν μια απλή ουσία που σχηματίζει αυτό το χημικό στοιχείο ανήκει σε μέταλλα ή αμέταλλα.

2. Υποδείξτε τη θέση του άνθρακα στο Περιοδικό σύστημα. Δώστε την ηλεκτρονική του φόρμουλα.

3. Σε ποια σειρά έχουν όλες οι ουσίες ομοιοπολικό πολικό δεσμό;

1) HCl, NaCl, Cl 2 ;

2) Ο 2 , Χ 2 Ω, CO 2 ;

3) Η 2 Ο, ΝΗ 3 , CH 4 ;

4) NaBr, HBr, CO.

4. Προσδιορίστε τον τύπο του χημικού δεσμού και σημειώστε τα σχήματα σχηματισμού του για ουσίες: Li 2 Ο, Σ 2 , NH 3 .

5. Προσδιορίστε για κάθε ισότοπο: