Файл: КР ТИ_КИ.doc

3s 3p 3d

↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑сера (VI).

Она может образовывать 2, 4 и 6 связей по обменному механизму.

Соединения серы со фтором имеют формулы SF₂; SF₄; SF₆.

Связи между атомами могут быть кратными (двойными, тройными). Кратные связи образуются с участием σ- и π- связей.

Пример 3. Покажите, какие орбитали и как участвуют в образовании связи в молекуле С₂. Напишите графическую формулу молекулы С₂.

Решение. Электронная конфигурация атома углерода с порядковым номером шесть ⁶С 1s²2s²2p² и соответственно электронно-графическая формула имеет вид:

2s 2p

↑↓ ↑ ↑

В образовании связей у каждого атома углерода могут участвовать два рэлектрона (Р_х, Р_у): одна связывающая электронная пара образует σсвязь (Р_хР_х), другая π (Р_уР_у)



+ +

С С



Связь может образоваться за счет неподеленной пары электронов одного атома и свободной орбитали другого атома. Атом, представляющий для образования

связи электронную пару, называется донором (Д), а атом, имеющий свободную орбиталь, называется акцептором (А).

Д + А = Д А

Например, образование иона аммония:

2s 2p , 1s

↑↓ ↑ ↑ ↑ 

N H

N + 3H  NH₃

N

H

Н N +H⁺ = H N Н

H

Д А

Геометрическую структуру молекул, направленность ковалентных связей определяет теория гибридизации атомных орбиталей центрального атома.

Гибридизация – это перераспределение электронной плотности между разными, но близкими по энергии атомными орбиталями одного энергетического уровня и образование гибридных атомных орбиталей, численно равных количеству исходных и одинаковых по форме и по энергии.

Например, в гибридизации могут участвовать s и pорбитали одного энергетического уровня, обладающие различной симметрией. В результате образуются две гибридные орбитали. Гибридные атомные орбитали (ГАО) имеют несимметричную форму. У таких орбиталей электронная плотность по одну сторону выше, что и определяет перекрывание электронных облаков и делает более устойчивой химическую связь.

Типы гибридизации атомных орбиталей

1. Комбинация одной s и одной p-орбиталей приводит к sp-гибридизации. Образуются два гибридных облака, ориентированных в пространстве под углом 180⁰.

Например, образование молекулы ВеСl₂:

⁴Be

1s²2s² *Be 1s²2s¹2p¹ (перевод в возбужденное состояние). В результате гибридизации 2s и 2p орбиталей образуется линейная связь и линейная молекула

Cl Be Cl

180⁰

Элементы II группы, подвергаясь sp-гибридизации, образуют линейные молекулы.

2. Комбинация одной s- и двух p-орбиталей приводит к sp²-гибридизации.

Например, образование молекулы ВН₃.

⁵В 1s²2s²2p¹ B* 1s²2s¹2p². В результате гибридизации одной s- и двух p- орбиталей образуется треугольная плоская молекула.

Элементы III группы, подвергаясь sp²-гибридизации, образуют треугольные плоские молекулы.

3. Комбинация одной s- и трех p- орбиталей приводит к sp³- гибридизации.

Например, образование молекулы СH₄:

⁶С 1s²2s²2p² C* 1s²2s¹2p³

В результате гибридизации одной s- и трех p-орбиталей образуется тетраэдрическая молекула.

109⁰ 28

Элементы IV группы, подвергаясь sp³-гибридизации, образуют тетраэдрические молекулы.

Задачи к разделу 2:

«Строение атома. Химическая связь»

2.1 Строение атома

21. Составьте электронные формулы и укажите значения квантовых чисел n и l для внешних электронов в атомах элементов с порядковыми номерами 14, 23, 35.

21. Объясните, какие квантовые числа определяют размер, форму и ориентацию в пространстве электронной орбитали. Приведите примеры.

21. Определите максимальное число электронов, находящихся на третьем и четвёртом энергетическом уровнях. Приведите электронные формулы соответствующих атомов.

21. Напишите электронные формулы и изобразите электронно-графическую схему распределения электронов в атомах с порядковыми номерами 46, 55.

21. Напишите электронные формулы атомов хрома и меди. Объясните нахождение одного s-электрона на четвёртом энергетическом уровне.

21. Энергетическое состояние внешнего электрона описывается следующими значениями квантовых чисел: n = 4, l = 0, m_l = 0. Атомы, каких элементов имеют такой электрон? Напишите электронные формулы атомов этих элементов.

21. Для атома возможны два электронных состояния: 1s²2s²2p⁶3s²3p² и 1s²2s²2p⁶3s¹3p³. Как перейти от первого состояния ко второму? Назовите эти состояния и соответствующий атом, его положение в периодической системе.

21. Напишите электронные формулы элементов с порядковыми номерами 24 и 53. По электронной формуле определите их положение в периодической системе (период, группу, подгруппу). Представьте их электронно-графические схемы.

21. Укажите, атомы каких элементов имеют следующее строение внешнего и предвнешнего энергетических уровней: …3s² 3p³, …3d¹⁰ 4s² 4p⁵, 4d⁷ 5s².…4p⁶. Составьте электронные формулы.

21. Пользуясь правилом Гунда, распределите электроны по орбиталям, соответствующим низшему энергетическому состоянию, для элементов с порядковыми номерами 23, 33, 52.

21. Изобразите электронно-графическую формулу атома элемента с порядковым номером 40 и укажите число электронных пар и неспаренных электронов в атоме этого элемента в нормальном состоянии.