Контрольные задания

101. В молекуле этина (ацетилена) С₂Н₂ между атомами углерода имеется тройная связь: одна  и две  связи. Образование двух  связей происходит за счет перекрывания р_у-р_у и двух р_z-p_z атомных орбиталей. Каким образом возникает  связь? Определите тип гибридизации при образовании  связи. Нарисуйте строение молекулы этина и рассчитайте энергию связи, используя данные табл. 3.

Ответ: ΔН = – 245 кДж/моль.

102. Используя энергетическую диаграмму, полученную методом МО, объясните, почему молекула неустойчивая, а ион молекулы устойчив. Рассчитайте кратность связи в обоих случаях. Как и почему изменяется энергия химической связи при переходе к .

103. Объясните образование химических связей в молекуле Н₂О по методу ВС. Изобразите пространственную конфигурацию молекулы. Вычислите длину связи Н–О, используя данные табл.2.

Ответ: 0,97 · 10^–10м.

104. Объясните строение молекулы СН₄ по методу ВС. Определите тип гибридизации при образовании химических связей. Используя данные табл.4, докажите, что связи в молекуле ковалентно-полярные. Почему электрический момент диполя молекулы равен нулю?

105. По методу МО постройте энергетическую диаграмму молекулы В₂. Определите кратность связи и магнитные свойства молекулы.

106. По методу МО постройте энергетическую диаграмму молекулы и ее иона . Рассчитайте кратность связи в обоих случаях. Как можно объяснить понижение энергии связи при удалении одного электрона из молекулы ?

Энергия диссоциации молекулы равна 942,0 кДж/моль, а иона – 845,2 кДж/моль.

107. Образование иона происходит по схеме: BF₃ + F^–  .

Объясните образование всех химических связей по методу ВС и их механизм в ионе . Какой атом выступает в роли донора, а какой – в роли акцептора?

108. Объясните строение молекулы СCl₄ по методу ВС. Определите тип гибридизации при образовании химических связей. Вычислите длину связи C–Cl в этой молекуле, используя данные табл. 2.

Ответ: 1,765 · 10^–10 м.

109. Объясните строение молекулы СО₂ по методу ВС. Изобразите пространственную конфигурацию молекулы. Определите тип гибридизации при образовании химических связей. Используя данные табл. 4, докажите, что связи ковалентные полярные. Почему молекула СО₂ имеет нулевой электрический момент диполя?

110. Молекула BF₃ имеет плоскостную треугольную конфигурацию, а NF₃ – объемную (пирамидальную). Используя метод ВС, объясните, в чем причина различия в строении этих молекул? Какая молекула неполярна и почему? Результат подтвердите величинами электрических моментов диполей молекул (см. табл. 5).

111. Молекула СН₄ и ион имеют одинаковую пространственную конфигурацию. Как это можно объяснить с точки зрения гибридизации атомных орбиталей центрального атома? Почему электрический момент диполя молекулы СН₄ равен нулю?

112. По методу валентных связей объясните строение молекулы этана С₂Н₆ (Н₃С–СН₃). Каков тип гибридизации химической связи? Вычислите энергию связи С–С, если стандартная энтальпия образования С₂Н₆ из газообразных углерода и водорода равна – 2798,8 кДж/моль, а энергия связи С–Н равна –411,3 кДж/моль.

Ответ: ΔН = – 331,0 кДж/моль.

113. Используя метод ВС, объясните, почему молекулы Н₂О и Н₂S имеют угловое строение, при этом валентный угол <(H–O–H) = 104⁰30 больше валентного угла <(H–S–H) = 92⁰. На основании данных табл.5 вычислите длины диполей молекул и покажите направления электрических моментов диполей связей в них.

Ответ: 3,83 · 10^–11 и 1,55 · 10^–11 м.

114. Используя метод ВС, объясните строение молекулы PCl₃ и AlCl₃. Какова разница геометрических конфигураций молекул? Почему молекула PCl₃ полярна, а AlCl₃ имеет электрический момент диполя равный нулю?

115. Используя метод ВС, объясните строение молекулы CS₂. Определите тип гибридизации. Какую геометрическую конфигурацию имеет молекула? Почему электрический момент диполя равнен нулю?

116. Используя значения ЭО (приложение, табл. П4), определите тип связи в молекулах NCl₃, CsF, ICl₅, NF₃, OF₂, O₂? Укажите направление смещения электронных пар в этих молекулах. Объясните строение молекулы NCl₃ по методу ВС.

117. Используя метод МО, постройте энергетическую диаграмму для молекулы и иона . Рассчитайте кратность связи в обоих случаях и объясните, почему молекула диамагнитна, а ион парамагнитен.

118. Рассчитайте длину связи С–Н в молекуле СН₄ и связи Н–S в молекуле H₂S, используя данные табл. 2. Объясните строение молекулы H₂S по методу ВС.

Ответ: 1,14 · 10^–10, 1,33 · 10^–10 м.

119. По методу МО постройте энергетические диаграммы для ; ; . Рассчитайте кратность связи и определите, какая из них будет наиболее устойчивой?

120. По методу МО постройте энергетические диаграммы для ; ; . Рассчитайте кратность связи и их магнитные свойства.