Мегаобучалка Главная | О нас | Обратная связь


Пример решения задания 2



2016-09-17 408 Обсуждений (0)
Пример решения задания 2 0.00 из 5.00 0 оценок




 

Описать строение молекулы NH3 по методу валентных связей (МВС).

 

Составим электронные формулы атомов.

7N 1s22s22p3 валентные электроны 2s22p3; ↑ ↓ ↑ ↑ ↑

1H 1s1 валентный электрон 1s1

 
 


Атом азота имеет три неспаренных электрона и четыре валентные атомные орбитали. Возбужденное состояние для него энергетически невыгодно, так как в валентном уровне нет свободных орбиталей. Валентность атома азота в соединениях может быть 3 или максимально – 4. У атома водорода один неспаренный электрон и его валентность в соединениях только 1.

Атом N является центральным, вокруг которого координируются атомы Н.

Можно записать структурную формулу молекулы NH3.

 

Атом азота находится в основном состоянии. Три неспаренных электрона образуют три ковалентные σ- связи по обменному механизму. В образовании связей у атома азота принимают участие одна s-орбиталь и три p-орбитали (с учетом неподеленной пары электронов). Следовательно, должна наблюдаться sp3- гибридизация валентных атомных орбиталей атома азота.

σ-Связи N-H образуются по обменному механизму перекрыванием sp3-гибридных атомных орбиталей атома азота и 1s-орбиталей атомов водорода.

sp3 –Гибридные атомные орбитали ориентированы из центра тетраэдра к его вершинам, под углом 109°28'. Одна из вершин «тетраэдра» (в направлении неподеленной электронной пары) остается свободной. Таким образом, молекула NH3 имеет геометрическую форму треугольной пирамиды, вершиной которой является атом азота, а в основании находятся атомы водорода. Валентный угол между связями HNH должен составлять 109°28'.

Степень ионности связи N-H находим на основании таблиц 6 и 7. Чем выше различие в ЭО, тем в большей степени cвязь приближается к ионной. Например, для связи Н-F: ΔЭО=4-2,1=1,9; следовательно, связь полярно-ионная на 50%.

Рассчитаем ионность связи N-H. Значение ∆ЭО=0,9 находится между значениями 0,6 и 1,2. Разница 1,2-0,6=0,6 единиц, разница степени ионности: (25 – 7 = 18). Разница ∆ЭО в нашем случае: (0,9 - 0,6 = 0,3). На разность ∆ЭО = 0,3 приходится разность степени ионности, рассчитанная по пропорции:

0,6 - 18 х=9.

0,3 - х

Прибавляем 9 к меньшему значению 7 и получаем степень ионности связи N-H: (7 + 9=16%).

Так как σ - связи молекулы полярные и молекула NH3 имеет несимметричное строение, то суммарный дипольный момент молекулы не равен 0 (μ≠0), т.е. молекула NH3- полярная и ее можно представить, как диполь, в котором избыточный отрицательный заряд находится на азоте, а положительный на атомах водорода.

Теоретический валентный угол HNH (без учета гибридизации) равен 90°, но так как наблюдается sp3-гибридизация, валентный угол должен приблизиться к 109°28', справочные данные -107°.

 

 

Таблица 6. Определение степени ионности связи

ΔЭО 0.6 1.2 1.8 2.2 2.6
Степень ионности связи, %

 

Таблица 7. Относительные электроотрицательности элементов (по Полингу)

Н 2,2  
Li 1,0 Be 1,6   В 1,8 C 2,5 N 3,0 O 3,4 F 4,0
Nа 0,93 Mg 4,3   Al 1,6 Si 1,9 P 2,2 S 2,6 Cl 3,2
K 0,82 Ca 1,0 Sc 1,4 Ti 1,5 V 1,6 Cr 1,7 Mn 1,6 Fe 1,8 Co 1,9 Ni 1,9 Cu 2,0 Zn 1,6 Gd 1,8 Ge 2,0 As 2,2 Se 2,6 Br 3,0
Rb 0,82 Sr 0,9 Y 1,2 Zr 1,5 Nb 1,6 Mo 2,2 Tc - Ru 2,2 Rh 2,3 Pd 2,2 Ag 1,9 Cd 1,7 In 1,6 Sn 1,8 Sb 2,0 Te 2,1 I 2,7
Cs 0,79 Ba 0,9   Pt 2,3 Au 2,5 Hg 2,0 Tl 2,0 Pb 2,3 Bi 2,0 PO -  

 

Значения, указанные для переходных металлов относятся к состоянию окисления +2.

 

Таблица 8. Геометрия основных типов молекулярных структур

 

Число стерео-активных электро пар Расположение электронных пар Число связы-вающих электр. пар Число непо-делен-ных пар Геометрия молекулы Примеры
линейное линейная =Х= линейная СO2, N2O, HCN
треугольное равностороннее     плоская треугольная изогнутая SO3, BF3, СН2О CO32-,NO3-   SO2, NO2-
тетраэдрическое             тетраэдричес-кая тригональная пирамидальная изогнутая CH4, NH4+ SO42- BF4-     NH3, ClO3-, SO32- PCl3 H3O+ H2O ClO2-
тригональное бипирамидальное                       тригональная бипирамидаль-ная «ходульная» Т-образная линейная PCl5 SbCl5       SF4 TeCl4     ClF3 BrF3     XeF2 J3-
октаэдрическое         октаэдрическая пирамидальная квадратная плоская квадратная SF6 SiF2- PF6- BrF5,ХeOF4, SbCl5       BrF4-, ХeF4

Задание 3 по теме:

«МЕЖМОЛЕКУЛЯРНЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ И СВОЙСТВА ВЕЩЕСТВ».

 



2016-09-17 408 Обсуждений (0)
Пример решения задания 2 0.00 из 5.00 0 оценок









Обсуждение в статье: Пример решения задания 2

Обсуждений еще не было, будьте первым... ↓↓↓

Отправить сообщение

Популярное:



©2015-2020 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (408)

Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку...

Система поиска информации

Мобильная версия сайта

Удобная навигация

Нет шокирующей рекламы



(0.006 сек.)