Рассмотрите строение молекул AsCl3, SiCl4, CO2 с позиции метода валентных связей, укажите квантовые состояния валентных
Вопрос посетителя
Рассмотрите строение молекул AsCl3, SiCl4, CO2 с позиции метода валентных связей, укажите квантовые состояния валентных электронов в атомах, образующих связи в молекулах; форму и валентные углы между связями; нарисуйте модели, и определите полярны или неполярны молекулы, предложенные в задании.
Ответ эксперта
AsCl3
Электронно-графические формулы валентных электронов атомов:
As (№33) 4s2[↑↓] 4p3 [↑][↑][↑]
Cl (№17) 3s2[↑↓] 3p5 [↑↓][↑↓][↑]
В хлориде мышьяка (III) атом As находится в невозбужденном состоянии, 3 неспаренных ē атома As образуют 3 ков. σ-связи по обычному (обменному) механизму с атомами хлора, имеющими по 1 неспаренному ē.
Валентность As – III, его ē электронов внешнего уровня занимают 4 орбитали — гибридизация sp³, для кот. характерна форма тетраэдра. Однако только 3 орбитали примут участие в образовании химических связей с атомами хлора, т.е. есть 3 связывающие и 1 несвязывающая эл. пары. Тетраэдр без одной вершины превращается в тригональную пирамиду (или псевдотетраэдр АХ₃Е, с учетом неподеленной эл. пары у ат. As) с валентными углами 98,7°.
Связи As–Сl полярны, молекула имеет несимметричную форму, отсюда несимметричное распределение эл. облака, т.е. молекула полярна.
SiCl4:
Электронно-графические формулы валентных электронов атомов:
Si (№14) 3s2[↑↓] 3p2 [↑][↑][ ]
Si* 3s1[↑] 3p3 [↑][↑][↑]
Cl (№17) 3s2[↑↓] 3p5 [↑↓][↑↓][↑]
В хлориде кремния (IV) атом Si находится в возбужденном состоянии, 4 неспаренных ē атома Si* образуют 4 ков. σ-связи по обычному (обменному) механизму с атомами хлора, имеющими по 1 неспаренному ē.
Валентность Si – IV, его 4ē внешнего уровня занимают 4 орбитали — гибридизация sp3, есть 4 связывающие эл. пары — тетраэдр с вал. углами 109°28′.
Связи Si–Сl полярны, однако молекула имеет симметричную форму, отсюда симметричное распределение эл. облака, т.е. молекула неполярна.
CO2:
Электронно-графические формулы валентных электронов атомов:
С (№6) 2s2[↑↓] 2p2 [↑][↑][ ]
С* 2s1[↑] 2p3 [↑][↑][↑]
О (№8) 2s2[↑↓] 2p4 [↑↓][↑][↑]
В оксиде углерода (IV) атом С находится в возбужденном состоянии, 4 неспаренных ē атома С* образуют связи с 2 атомами О, имеющими по 2 неспаренных ē, их них 2 σ-связи и 2 п-связи.
В образовании σ-связей участвуют p-орбитали атома кислорода и sp-гибридные орбитали атома углерода. π-связи образуются при боковом перекрывании p-орбиталей кислорода и углерода.
Валентность С – IV, его ē внешнего уровня занимают 4 орбитали, есть 4 связывающие эл. пары, но только 2 из них σ — гибридизация sp, линейная молекула с вал. углом 180°.
Связи С=О полярны, однако молекула имеет симметричную форму, отсюда симметричное распределение эл. облака, т.е. молекула неполярна.
