Вопросы к коллоквиуму «Химическая связь»

Теоретическая часть

1. Понятие химической связи, ее природа, условия образования. Типы химической связи. Общие свойства химической связи (длина связи, энергия связи).

2. Ковалентная связь. Квантово-механическое описание ковалентной связи.

3. Основные положения теории валентных связей (ТВС). Механизмы образования ковалентной связи. σ– и π– связи в свете ТВС.

4. Свойства ковалентной связи (полярность, поляризуемость, кратность, насыщаемость, направленность).

5. Гибридизация атомных орбиталей. Типы гибридизации и геометрия молекул.

6. Ионная связь. Механизм образования. Свойства ионной связи. Особенности веществ с ионной связью. Сравнительный анализ свойств веществ с ковалентной ионной связью.

7. Металлическая связь, условия образования, свойства. Зонная теория строения и проводимости металлов. Особенности веществ с металлической связью.

8. Водородная связь, образование, свойства. Влияние водородной связи на свойства веществ.

9. Силы межмолекулярного взаимодействия (ориентационное, индукционное, дисперсионное). Роль взаимодействий.

10. Кристаллическое, аморфное и жидкое состояние вещества

11. Типы кристаллических решеток

Практические задания

1. Рассмотрите с позиций ТВС механизмы образования химической связи в молекулах О₂ и СО, ионах NH₄⁺ и BF₄^– .

2. В какой из молекул: HI, HF, HBr, HCl дипольный момент наибольший?

3. В молекулах каких химических соединений имеется -связь: CaO, CaCl₂, N₂, SO₃, H₂S, HNO₃?

4. Каким должно быть распределение общей электронной плотности в поле двух связываемых ядер в молекулах KCl, Cl₂, HCl?

5. Как изменяется характер химической связи в молекулах хлоридов элементов главной подгруппы VI группы периодической системы?

6. Как изменяется характер в молекулах хлоридов элементов III периода? Почему?

7. Как и почему изменяется прочность химической связи и химическая активность в ряду Сl₂ – O₂ – N₂ – H₂?

8. Какой тип гибридизации атомных орбиталей осуществляется в молекулах: SiO₂, SiCl₄, BH₃?

Приложение 4

Примеры домашних работ

Домашняя работа «Строение атома. Химическая связь»

1. Ядро атома содержит 23 нейтрона. Электронная оболочка атома содержит 19 электронов. Какой это элемент? Напишите его электронную формулу.

2. Составьте электронные формулы элементов с порядковыми номерами 32 и 42, учитывая, что у последнего происходит «провал» одного 5s-электрона на 4d-подуровень.

3. К какому электронному семейству относится каждый элемент? Рассчитайте максимальный спин у обоих элементов.

4. Исходя из электронных формул элементов VIII А группы (Kr, Xe, Rh) охарактеризуйте их свойства (металлические – неметаллические) и укажите все возможные валентности.

5. Рассмотрите образование ковалентной связи на примере молекулы HF.

6. Как метод ВС объясняет строение молекулы PCl₅ (схема гибридизации)?

Домашняя работа «Химическая кинетика»

1. Во сколько раз увеличится скорость реакции при повышении давления в 5 раз.

2Н_2(г) + О_2(г) = 2H₂О_(ж).

2. На сколько градусов надо повысить температуру, чтобы скорость реакции возросла в 64 раза? Температурный коэффициент реакции равен 2.

3. В каком направлении сместится равновесие реакции при повышении давления, при увеличении концентрации исходных веществ, при повышении температуры?

N_2(г) + О_2(г) ⇄ 2NO_(г) Н  0

Домашняя работа «Химическая термодинамика»

1. На основании схемы реакции обжига пирита напишите термохимическое уравнение реакции и определите, сколько выделится тепла, если масса пирита 1,32 кг.

FeS₂ (к) + O₂  Fe₂O₃ (к) + SO₂ (г)

2. Вычислите теплоту разложения метанола, исходя из следующих уравнений:

СН₃ОН (ж) + 1 ½ О₂ (г)  СО₂ (г) + 2 Н₂О (ж) Н⁰₂₉₈= – 726,62 кДж

C (графит) + O₂ (г)  CO₂ (г) Н⁰₂₉₈= – 393,51 кДж

H₂ (г) + Ѕ O₂ (г)  H₂O (ж) Н⁰₂₉₈= – 285,5 кДж

3. Исходя из значений G⁰₂₉₈ сделать вывод о том, какая степень окисления более характерна для свинца и олова:

PbO₂ (к) + Pb (к)  2PbO (к)

SnO₂ (к) + Sn (к)  2SnO (к)

4. 4. На основании теплот образования рассчитайте тепловой эффект реакции в стандартных условиях:

2NO₂ (г)  N₂O₄ (г)