2018-01-21
1798
Для объяснения фактов, когда атом образует большее число связей, чем число неспаренных электронов в его основном состоянии (например, атом углерода), используется постулат о гибpидизации близких по энергии атомных орбиталей. Гибридизация АО происходит при образовании ковалентной связи, если при этом достигается более эффективное перекрывание орбиталей. Гибридизация атома углерода сопровождается его возбуждением и переносом электрона с 2 s - на 2 р -АО:
sp-гибридизация
Происходит при смешивании одной s- и одной p-орбиталей. Образуются две равноценные sp-атомные орбитали, расположенные линейно под углом 180 градусов и направленные в разные стороны от ядра центрального атома. Две оставшиеся негибридные p-орбитали располагаются во взаимно перпендикулярных плоскостях и участвуют в образовании π-связей, либо занимаются не поделёнными парами электронов.
sp2-гибридизация
Происходит при смешивании одной s- и двух p-орбиталей. Образуются три гибридные орбитали с осями, расположенными в одной плоскости и направленными к вершинам треугольника под углом 120 градусов. Негибридная p-атомная орбиталь перпендикулярна плоскости и, как правило, участвует в образовании π-связей
sp3-гибридизация
Происходит при смешивании одной s- и трех p-орбиталей, образуя четыре равноценные по форме и энергии sp3-гибридные орбитали. Могут образовывать четыре σ-связи с другими атомами или заполняться неподеленными парами электронов.
Оси sp3-гибридных орбиталей направлены к вершинам тетраэдра, тогда как ядро центрального атома расположено в центре описанной сферы этого тетраэдра. Угол между любыми двумя осями приближённо равен 109°28'[3], что соответствует наименьшей энергии отталкивания электронов. Также sp3-орбитали могут образовывать четыре σ-связи с другими атомами или заполняться неподеленными парами электронов. Такое состояние характерно для атомов углерода в насыщенных углеводородах и соответственно в алкильных радикалах и их производных.
(В центре число гибридных орбиталей)
sp 2 Линейная BeF2, CO2, NO2+
sp2 3 Треугольная BF3, NO3-, CO32-
sp3 4 ТетраэдрическаяCH4, ClO4-, SO42-, NH4+
dsp2 4 Плоскоквадратная [Ni(CN)4,](2-) [PdCl4]2-
sp3d 5 Гексаэдрическая PCl5, AsF5
sp3d2, d2sp3 6 Октаэдрическая SF6, Fe(CN)63-, CoF63-
3)
4)
Билет 1.
1) Количество вещества — физическая величина, прямо пропорциональная числу частиц, составляющих данное вещество и входящих во взятую порцию вещества.
Число Авогадро - физическая величина, численно равная количеству специфицированных структурных единиц (атомов, молекул, ионов, электронов или любых других частиц) в 1 моле вещества. NA = 6,02*10^23 моль−1.
При нормальных условиях грамм-молекулы различных газов занимают объём, равный 22,4л. Этот объем называют молярным, грамм-молекулярным или мольным объемом газа.
А) количество вещества n(CO2)=m(CO2)/М(CO2)=11(г)/44(г/моль)=0.25 (моль)
Б) Решение: V= V M·n=22,4л/моль·11 моль=246.4 л
2) Комплексное соединение – химическое вещество, в состав которого входят комплексные частицы (сложная частица, способная к самостоятельному существованию в кристалле или растворе, образованная из других, более простых частиц, также способных к самостоятельному существованию).
Внутренняя сфера комплексного соединения – центральный атом со связанными с ним лигандами (атомы или изолированные группы атомов, располагающиеся вокруг комплексообразователя (центральный атом комплексной частицы), то есть, собственно комплексная частица.
Внешняя сфера комплексного соединения – остальные частицы, связанные с комплексной частицей ионной или межмолекулярными связями, включая водородные.
K3[Fe(CN)6]
K3-Внешняя сфера
Fe(CN)6-внутренняя сфера
Fe-комплексообразователь
CN-лиганды
6- координационное число
3) 2H2(г)+O2(г)<->2H2O(г); ∆ H=-573 кДж/моль
А)смещает равновесие в сторону реагентов (обратной реакции), т.е. влево.
Б) смещает равновесие в сторону продуктов (прямой реакции), т.е. вправо.
N2(г)+O2(г)<->2NO(г); ∆ H=181 кДж/моль
А) не сместится
Б)смещает равновесие в сторону реагентов (обратной реакции), т.е. влево.
Билет 18.
1)Соль является продуктом частичного или полного замещения металлом атомов водорода кислоты. Отсюда различают следующие виды солей:
Средние соли – все атомы водорода в кислоте замещены металлом: Na2CO3, KNO3 и т.д.
Кислые соли – не все атомы водорода в кислоте замещены металлом. Разумеется, кислые соли могут образовывать только двух- или многоосновные кислоты. Одноосновные кислоты кислых солей давать не могут: NaHCO3, NaH2PO4 ит. д.
Соли основные можно рассматривать как продукты неполного, или частичного, замещения гидроксильных групп оснований кислотными остатками: Аl(OH)SO4 ,Zn(OH)Cl и т.д.
Действием серной кислоты на гидроксид калия:KOH + H2SO4 = KHSO4 + H2O
Или с помощью сульфата калия: K2SO4 + H2SO4 = 2 KHSO4
Кипячение с концентрированной серной кислотой безводного хлорида калия:
KCL + H2SO4 = KHS04 + HCL
2) С точки зрения теории электролитической диссоциации кислоты-это вещества, диссоциирующие в водном растворе с образованием катионов одного вида - катионов водорода Н+.
В общем виде уравнение электролитической диссоциации кислоты имеет вид:
Кислота -> Катион водорода + Анион кислотного остатка
H2SO4  2H+ + SO42- CH3COOH H+ = CH3COO-
|
По числу в молекуле атомов водорода кислоты подразделяют на одноосновные и многоосновные.
Одноосновные кислоты содержат один атом водорода: HCl, HNO3, HBr и т.д.
Многоосновные кислоты содержат два и более атомов водорода: H2SO4 (двухосновная), H3PO4(трехосновная).
Сильная кислота быстро диссоциирует, образуя раствор с высоким содержанием Н+. Примером является НСl. Слабые кислоты диссоциируют в меньшей степени, поэтому концентрация протонов в растворе не так велика, как, например, у Н2СО3.
Кислоты Бренстеда Для характеристики кислотности и основности органических соединений применяют теорию Бренстеда. Кислота – это частица, отдающая протон (донор Н+); основание – это частица, принимающая протон (акцептор Н-). Кислотность всегда характеризуется в присутствии оснований и наоборот. HCl - хлороводород (соляная кислота);H2SO4 - уксус;H2CO3 - серная кислота;
CH3COOH - угольная кислота (газированная вода);H3BO3 - борная кислота (глазные капли);C16H12O6 - аспирин.
Кислоты Бренстеда делятся на 4 вида в зависимости от кислотного центра:
1) SH-кислоты (тиолы);
2) ОН-кислоты (спирты, фенолы, карболовые кислоты);
3) НЗ-кислоты (амины, амиды);
4) Ф-СН-кислоты (УВ).
Кислота́ Лью́иса — любое химическое соединение — молекула либо ион, являющееся акцептором электронной пары, и, таким образом, способное принять пару электронов соединения-донора (основания Льюиса) на незаполненную орбиталь с образованием соединения-аддукта.
Кислотами Льюиса, например, являются такие соединения, как BF4, AIC1,, FeCI3, SbCI,, ZnClr HgCI3 и др.
Вычислить рН раствора, содержащего 0,001 М НСl.
Решение задачи
Запишем уравнение диссоциации соляной кислоты (HCl):
Вычислить рН раствора
Учитывая, что раствор соляной кислоты 0,001 M по уравнению диссоциации вычислим, сколько моль ионов водорода H+ образуется при полной диссоциации 0,001 моль соляной кислоты (HCl):
при диссоциации 1 моль HCl образуется ионов H+
при диссоциации 0,01 мольHCl образуется х моль ионов H+
Откуда:
молярная концентрация – число молей вещества содержащегося в единице объема раствора.
Следовательно, концентрация ионов водорода равна:
Вычислить pH раствора по формуле:
Водородный показатель (pH) раствора численно равен отрицательному десятичному логарифму концентрации ионов водорода в этом растворе.
Получаем вычислить рН раствора:
3)??????
4)
Билет 10.
