3.2.2. Валентность. Степени окисления элементов. Геометрическая структура молекул.

195. Изобразите структурную формулу иона аммония, молекулы пероксида водорода.

196. Напишите структурные формулы следующих соединений: перхлорат калия, хлорат калия, хлорит калия, гипохлорит калия, хлорид калия.

197. Напишите структурную и электронную формулы оксидов углерода (II) и (IV).

198. Напишите структурные формулы фосфата, гидрофосфата и дигидрофосфата кальция.

199. Приведите примеры молекул (не менее 5), в которых степени окисления атомов и их валентности не совпадают.

200. Почему для атомов фосфора, серы и хлора максимальная валентность совпадает с номером группы, а для атомов азота, кислорода и фтора она меньше номера группы?

201. Определите степени окисления элементов в следующих соединениях: CaCrO₄; Sr(ClO)₂; F₂O₂; Ca₃(PO₄)₂; NH₄NO₃; Fe₂(SO₄)₃.

202. Какие значения валентности могут проявлять в своих соединениях следующие элементы: F, Br, O, Se, Xe? Дайте обоснование.

203. Определите максимальную валентность азота и фосфора в их соединениях.

204. Опишите пространственное строение следующих молекул: AlCl₃, PH₃, H₂O, BeF₂.

205. По данным электронографического эксперимента межъядерные расстояния в молекуле BI₃ равны: r(BI) = 0,210 нм, r(II) = 0,364 нм. Определите, какую геометрическую фигуру образуют ядра атомов в этой молекуле. Установите тип гибридизации центрального атома.

206. Определите степени окисления элементов в следующих соединениях: FeS₂; K₃[Fe(CN)₆]; Fe₃O₄; Na₂S₂O₃, Mn[PtF₆], C₆H₅CH₃, CH₂Cl₂, CH₃COOH.

207. Приведите структурные формулы 3-хлорбензойной кислоты и гидроксокарбоната меди (II). Укажите валентности и степени окисления всех элементов.

208. Приведите структурные формулы 4-нитрофенола и гидросульфата аммония. Укажите характер химических связей в каждом из соединений, валентности и степени окисления элементов.

209. Углеводород имеет структурную формулу:

Назовите данное соединение по международной номенклатуре и укажите тип гибридизации атомных орбиталей каждого атома углерода.

210. Опишите пространственное строение неполярной молекулы BeF₂. Какие атомные орбитали бериллия (каков тип гибридизации) участвуют в образовании связей Be–F?

3.2.3. Строение и свойства вещества

211. Рассчитайте объем и радиус атома кальция, исходя из предположения, что атомы имеют форму шара. Плотность кальция равна 1,55 г/см³. Объем шаров составляет 74% от общего объема.

212. Кристаллы металлической меди имеют гранецентрированную кубическую элементарную ячейку, в которой находятся 4 атома меди. С помощью рентгеновской дифракции установлено, что длина ребра этой элементарной ячейки составляет 0,361 нм. Плотность меди равна 8,920 г/см³, ее относительная атомная масса равна 63,54. На основании этих данных рассчитайте число Авогадро.

213. Для оценки среднего расстояния d между молекулами или атомами в веществе можно использовать простую модель, согласно которой каждая молекула (атом) движется внутри куба с ребром d. Найдите значения d при нормальных условиях для: а) идеального газа; б) воды; в) титана. Необходимые для расчетов значения плотности веществ возьмите из справочной литературы.

214. Плотность газообразного гелия равна 0,17847 г/л при нормальных условиях (температура 273,15 К, давление 101,33 кПа). Вычислите молярные объемы гелия и идеального газа при нормальных условиях. (Универсальная газовая постоянная R = 8,3144 Дж/(мольК)). Различие между реальным и идеальным молярными объемами гелия вызвано тем, что в модели идеального газа частицы считаются точками, а атомы гелия имеют конечный размер (межатомным взаимодействием в гелии можно пренебречь). Исходя из этого различия, оцените объем и радиус атомов гелия, считая, что они имеют шарообразную форму (постоянная Авогадро N_A = 6,022110²³ моль^-1).

215. Кристаллы солей легко дают трещины под действием деформирующей силы, а металлы при этом изменяют форму, не давая трещин. Объясните это различие.