Семестр 2 / IDZ2_Bochkarev

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования

«Национальный исследовательский Томский политехнический Университет»

Институт

электронного обучения

Практическое задание № 2

Номер варианта	Номера заданий, относящихся к данному варианту
Вариант- 5	5	30	55	80	105	130

по дисциплине:

Химия 2.6

Исполнитель:
студент группы	О-2Б12		Бочкарев Вячеслав Дмитриевич		05.06.22
Руководитель:	Абрамова Полина Владимировна
преподаватель

Томск – 2022

5. Напишите формулы перечисленных комплексных соединений: тетрахлордигидроксоплатинат (IV) аммония, бромид гексаамминкобальта (III).

Решение

тетрахлордигидроксоплатинат (IV) аммония

(NH₄)₂[Pt(OH)₂Cl₄]

бромид гексаамминкобальта (III)

[Co(NH₃)₆]Br₂

30. Константы нестойкости комплексных ионов [Co(NH₃)₆]³⁺; [Fe(CN)₆]^4-, [Fe(CN)₆]^3- соответственно равны 6,2^.10^-36; 1,0^.10^-37; 1,0^.10^-44. Какой из этих ионов является более прочным? Напишите выражения для констант нестойкости указанных комплексных ионов и формулы соединений, содержащих эти ионы.

Решение

Частица тем прочнее, чем меньше константа нестойкости, следовательно [Fe(CN)₆]^3- наиболее прочный.

[Co(NH₃)₆]Cl₃

[Co(NH₃)₆]³⁺ Co³⁺+6NH₃^-

K₄[Fe(CN)₆]

[Fe(CN)₆]^4-Fe²⁺+6CN^-

K₃[Fe(CN)₆]

[Fe(CN)₆]^3-Fe³⁺+6CN^-

55. Используя метод ВС, объяснить изменение энергии связи в молекулах галогенов (кДж/моль): F₂ (155), CI₂ (239), Br₂ (190), I₂ (149), At (117). Почему при переходе от фтора к хлору энергия связи увеличивается, а в дальнейшем уменьшается?

Решение

В представленных молекулах галогенов применяется донорно-акцепторный механизм образования связей. Ковалентная связь образуется за счет перекрытия p-орбиталей электронов, но помимо фтора, у остальных присутствуют еще свободные d-орбитали, за счет которых и образуются дополнительные связи, отсюда энергия связи выше. Если посмотреть на представленный ряд молекул, то их энергия впоследствии уменьшается, это связано с увеличением радиуса самих атомов и увеличения длины связи.

80. Энергия связи в молекуле О₂ равна 493 кДж/моль. Почему в частице О²⁺ она выше (628 кДж/моль), а в частице О^2- - ниже (407 кДж/моль) этой величины?

Решение

12 валентных электронов размещаются в молекуле O₂ в следубщем порядке (согласно теории Молекулярных орбиталей МО): 8 на связывающих орбиталях (_2s, _2p, _2p) 4 на разрыхляющих (_2s, _2p), порядок связи будет рассчитываться как половина разности числа электронов на связывающих и разрыхляющих орбиталях, для молекулы O₂=(8-4)/2. Разрыхляющие орбитали расположены находятся дальше от атомной орбитали, поэтому ее энергия уменьшает энергию связи всей молекулы. В ионе, где удалены 2 электрона, энергия связи будет выше, за счет того, что будут удалены два самых «дальних» неспаренных электрона с разрыхляющей орбитали, тогда общий порядок связи повысится. И наоборот, с ионом с дополнительными электронами.

105. Какую геометрическую конфигурацию имеют молекулы PСl₃, PCl₅ и ион PСl₆^- ? Чем обусловлено различие строения этих частиц?

Решение

Фосфор имеет электронную конфигурацию 3s²3p³ в невозбужденном состоянии, поэтому он способен формировать 3 -связи (неспаренные электроны). В возбужденном состоянии конфигурация уже будет 3s¹3p³3d¹, получаются 5 неспаренных электронов и 5 -связей. Взаимное отталкивание орбиталей фосфора дают следующие гибридизации:

PCl₃ – sp³, Тетраэдрическая струтура

PCl₅ – sp³d¹, Тригональная бипирамида

PCl₆^- – sp³d², Октаэдрическая струтура

130. Используя метод ВС, объяснить химические связи и геометрическое строение молекул СН₄, СО₂, СS₂, С₂Н₂. Сколько - и -связей образует атом углерода в каждой из этих молекул?

Решение:

В гибридизации всегда участвует только -связь (связь вдоль оси).

Углерод имеет электронную конфигурацию 2s²2p², в возбужденном состоянии 2s¹2p³

CH₄ – sp3, тетраэдрическая форма, 4 связи, одинарные, все 

Кислород имеет электронную конфигурацию 2s²2p⁴

CO₂ – sp, линейная форма, 2 двойные связи, по 2  и 

Сера имеет электронную конфигурацию 3s²3p⁴

CS₂ – sp, линейная форма, 2 двойные связи, по 2  и 

C₂H₂ – sp, линейная форма, но имеется по одинарной связи с атомами водорода и тройная связь углерод-углерод, тогда общее число связей 3 -связей и 2 -связи