А) Комплексообразователь, лиганды, внутреннюю и внешнюю сферы



                                            

                                                         

 

                                               СОДЕРЖАНИЕ

 

  Стр.
1. СТРОЕНИЕ АТОМА 4
2. ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ 5
3. ХИМИЧЕСКАЯ ТЕРМОДИНАМИКА 7
4. ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ 9
5. ДИСПЕРСНЫЕ СИСТЕМЫ 10
6. ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОХИМИИ 14
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАДАНИЯ ПО ВАРИАНТАМ 18
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 23
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 38
ЛИТЕРАТУРА 50

 

 

 

Контрольное задание №1

СТРОЕНИЕ АТОМА

Дать следующую характеристику химических элементов:

а) Электронные формулы атомов элементов.
б) Объяснить, к какому семейству (s–, sp–, ds–, f– ) относятся каждый из них и почему?
в) Показать распределение валентных электронов каждого элемента по энергетическим ячейкам в нормальном и возбужденном состояниях.
г) Для каждого элемента указать все возможные степени окисления в нормальном и возбужденном состояниях, привести примеры соединений на каждую из них.
д) Объяснить, как меняются свойства нейтральных атомов (атомный радиус, энергия ионизации, сродство к электрону, электроотрицательность) при переходе от одного из этих элементов к другому и почему.

Пример 1. Дать характеристику химического элемента № 17 – хлора.

Решение: №17 Cl: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5

Хлор относится к sp – элементам, поскольку у него пополняется электронами внешний p – подуровень. Поскольку при n=3 L=0, 1, 2, у атома данного элемента есть всевакантный уровень 3d. Строение внешнего энергетического уровня следующее:

 

3s   3p       3d          

      

 

 


Пунктиром обозначен переход электронов на d – подуровень при возбуждении. Такое состояние возможно только, если атому хлора сообщается дополнительная энергия или извне, или за счет образования химических связей. Поэтому, при возбуждении атом хлора способен только отдавать электроны, т.е. образовывать лишь положительные ионы.
Степени окисления хлора и примеры соединений на каждую из них:

в нормальном состоянии:
-1 HCl(хлористый водород), NaCl(хлористый натрий), LiCl(хлористый литий), Cl2,(молекула хлора, простое вещество)
+1 ClF(фторид хлора), Cl2O(оксид хлора (1) ), Cl3N(нитрид хлора (1) )

в возбужденном состоянии:
+3 ClF3(трифторид хлора), HClO2(хлористая кислота), NaClO2(хлорит натрия)
+5 ClF5(пентафторид), ClO2F(диоксофторид), KClO3 (хлорат калия) (бертолетовая соль)
+7Cl2O7(оксид хлора(7)),ClO3F(триоксофторид хлора),HClO4           (хлорный    

 

антигидрид ) (хлорная кислота, тетраоксохлорат (7) водорода,  перлхлорат водорода)

Элемент хлор относится к галогенам, находится в 7А – подгруппе Периодической системы

Д. И. Менделеева, в 3 периоде.
По группе сверху вниз каждый раз формализуется новый электронный слой более удаленный от ядра, чем предыдущий. Поэтому одновременно растут радиусы атомов, уменьшается энергии ионизации, ослабляются окислительные активности, уменьшаются электроотрицательность и сродство к электрону и, соответственно, неметаллические свойства. По периоду слева направо постоянно пополняется электронами внешний энергетический уровень, поэтому от № 11 Na до № 17 Cl, а затем и до № 18 Ar постоянно растет взаимодействие электронов с ядром, в итоге атом сжимается, т.е. уменьшаются радиусы атомов, увеличиваются значения энергии ионизации, уменьшается восстановительная способность, увеличиваются электроотрицательность и сродство к электрону и, соответственно, неметаллические свойства.

 

ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ

Для данных молекул с позиций метода ВС показать образование молекул:

А) Какие орбитали соединяющихся атомов участвуют в образовании связей.

б)Сколько σ- и π-связей содержит молекула

в) Какова пространственная структура молекулы

г) Каков тип гибридизации центрального атома в указанном соединении (если есть)

д) Отметить полярность связей и полярность молекулы в целом.

Пример. С позиций метода валентных связей (ВС) покажите образование молекулы ВН3Какие орбитали соединяющихся атомов участвуют в образовании связей ? Сколько s- и p-связей содержит молекула ВН3? Какова пространственная структура молекулы ? Каков тип гибридизации центрального атома в указанном соединении (если есть) ? Отметьте полярность связей и полярность молекулы в целом.

                                       Р е ш е н и е

Бор и водород имеют следующие электронные формулы:

 
 1Н: 1s1

                   1s              2р

 


 
5В: 1s22s22p1            2s

В невозбужденном состоянии атом бора имеет один неспаренный электрон. Для образования трех связей необходимо распаривание 2s-электронов с переходом одного из них на 2р-орбиталь:

 
               5В*: 1s22s12p2                     2р

                                            2s      2s                                                                                

 


Для образования трех одинаковых связей В-Н, происходит гибридизация одного 2s и двух 2р-орбиталей - sp2-гибридизация с образованием трех гибридных орбиталей, расположенных в одной плоскости под углом 1200 относительно друг друга:

 

                                                    В

 

Образованные гибридные орбитали перекрываются с s-орбиталями атома водорода с образованием трех s-связей:

 

                        В + 3              =   

                                               Н                         ВН3

                                               

Молекула ВН3 имеет плоское треугольное строение.

Для определения полярности связей В-Н необходимо сравнить значения ОЭО атомов В и Н; ОЭО(В) = 2,0; ОЭО(Н) = 2,1. Поскольку электроотрицательность водорода больше, то связь В-Н будет полярной. Однако в целом молекула ВН3 не обладает полярностью, так как полярность связей В-Н, направленных к вершинам правильного треугольника, взаимно компенсируется.

Таким образом: в образовании молекулы ВН3 принимают участие s-орбитали атома Н и sp-гибридные орбитали бора. Молекула ВН3 не полярна, хотя содержит три полярные s-связи, имеет плоскую треугольную структуру. Атом В находится в состоянии sp2-гибридизации.

Дать характеристику комплексных соединений по следующему плану:

В указанном комплексном соединении отметить:

а) Комплексообразователь, лиганды, внутреннюю и внешнюю сферы


Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 388;