ΛΥΣΕΙΣ ΑΣΚΗΣΕΩΝ ΚΕΦΑΛΑΙΟΥ 2 Α

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "ΛΥΣΕΙΣ ΑΣΚΗΣΕΩΝ ΚΕΦΑΛΑΙΟΥ 2 Α"

θάνα Λύτρας
7 χρόνια πριν
Προβολές:

1 ΛΥΣΕΙΣ ΑΣΚΗΣΕΩΝ ΚΕΦΑΛΑΙΟΥ 2 Α Άσκηση 1: Εξηγείστε με την κλασσική θεωρία Lewis τη δομή των παρακάτω ιοντικών ενώσεων MgF 2, CaF 2 και ZrO 2. Σε ποια από τις αυτές τις ενώσεις οι ιοντικοί δεσμοί είναι ισχυρότεροι; Συμβουλευτείτε τον Περιοδικό Πίνακα για τις ηλεκτρονιακές δομές των στοιχείων. a) Mg: [Ne]3s 2 2e Mg 2+ : [Ne] b) Ca: [Ar]4s 2 2e Ca 2+ : [Ar] O: [He]2s 2 2p 4 +2e O 2 : [Ne] c) Zr: [Kr]5s 2 4d 2 4e Zr 4+ : [Kr] O: [He]2s 2 2p 4 +2e O 2 : [Ne] Επειδή τα ιόντα Mg και Ca έχουν έχουν το ίδιο θετικό φορτίο +2 αλλά τα ιόντα Ca έχουν μεγαλύτερο μέγεθος, οι ηλεκτροστατικές αλληλεπιδράσεις Μg F είναι ισχυρότερες από αυτές Ca F και συνεπώς ο δεσμός Μg F είναι ισχυρότερος από αυτό του Ca F. Παρότι το μέγεθος του ιόντος του Zr είναι μεγαλύτερο από αυτό του Mg, το φορτίο του είναι διπλάσιο (+4 έναντι +2). Επιπλέον, λαμβάνοντας υπόψη ότι το φορτίο του ιόντος του Ο είναι διπλάσιο από αυτό του ιόντος F ( 2 έναντι 1) συμπεραίνουμε ότι οι ηλεκτροστατικές αλληλεπιδράσεις Zr O είναι ισχυρότερες από αυτές Mg F και συνεπώς ο δεσμός Zr O είναι ισχυρότερος από αυτό του Mg F. Συνεπώς, ο ισχυρότερος δεσμός είναι αυτός που αναπτύσσεται μεταξύ Zr O.

2 Άσκηση 2: Προβλέψτε τον χημικό τύπο της ένωσης που προκύπτει όταν άζωτο αντιδρά με φθόριο και προσδιορίστε την κατά Lewis δομή της (κλασσική θεωρία περί δεσμού). Τι είδους δεσμοί σχηματίζονται; Συμβουλευτείτε τον Περιοδικό Πίνακα για τις ηλεκτρονιακές δομές των στοιχείων. Ν: [He]2s 2 2p 3 +3e Ν: [Ne] F: [He]2s s 2p 5 +1e F: [Ne] α) Το Ν για να αποκτήσει δομή ευγενούς αερίου χρειάζεται να προσλάβει τρία ηλεκτρόνια Ν: [He]2s 2 2p 3 +3e [Ne] β) Το F για να αποκτήσει δομή ευγενούς αερίου χρειάζεται να προσλάβει ένα ηλεκτρόνιο F: [He]2s s 2p 5 +1e F: [Ne] Αρα, ένα άτομο αζώτου θα ενωθεί με τρία άτομα φθορίου μέσω οποιοπολικών δεσμών σχηματίζοντας την ένωση NF 3. Η κατά Lewis δομή φαίνεται παρακάτω: Σχηματίζονται τρείς απλοί ομοιοπολικοί δεσμοί N F (με αμοιβαία συνεισφορά ενός ηλεκτρονίου από κάθε άτομο ανά δεσμό). Άσκηση 3: Ποιος δεσμός είναι περισσότερο πολικός: α) B Cl ή C Cl, β) P F ή P Cl; Υποδείξτε σε κάθε περίπτωση το άτομο που έχει συγκεντρώσει το αρνητικό φορτίο. α) Ο δεσμός B Cl είναι πιο πολικός από αυτόν C Cl γιατί το Β είναι λιγότερο ηλεκτραρνητικό από τον C. Το αρνητικό φορτίο συγκεντρώνεται στο Cl που είναι ηλεκτραρνητικότερο στοιχείο από τα B και C. β) Ο δεσμός P F είναι πιο πολικός από αυτόν P Cl γιατί το F είναι πιο ηλεκτραρνητικό στοιχείο από το Cl. Το αρνητικό φορτίο συγκεντρώνεται στο F που είναι το πιο ηλεκτραρνητικό στοιχείο στη φύση.

Άσκηση 4: Προσδιορίστε την κατά Lewis δομή των ενώσεων α) CH 2 Cl 2, β) C 2 H 4 και γ) ΗCN. Συμβουλευτείτε τον Περιοδικό Πίνακα για τις ηλεκτρονιακές δομές των στοιχείων.

3 Άσκηση 4: Προσδιορίστε την κατά Lewis δομή των ενώσεων α) CH 2 Cl 2, β) C 2 H 4 και γ) ΗCN. Συμβουλευτείτε τον Περιοδικό Πίνακα για τις ηλεκτρονιακές δομές των στοιχείων. α) CH 2 Cl 2 β) C 2 H 4 γ) ΗCN Άσκηση 5: Στην κατά Lewis δομή που φαίνεται στο παρακάτω σχήμα τα A, D, E, Q, X και Z αντιπροσωπεύουν στοιχεία των πρώτων δύο περιόδων του Περιοδικού πίνακα (από Η έως Νe). Υποθέτοντας ότι οι δεσμοί είναι ομοιοπολικοί, αναγνωρίστε τα είδη ατόμων που συνθέτουν το μόριο της ένωσης. Τα Χ και Ζ έχουν πλήρως συμπληρωμένο το εξώτατο τους ενεργειακό επίπεδο με δύο (2) ηλεκτρόνια. Συνεπώς, πρόκειται περί του υδρογόνου γιατί οι δεσμοί είναι ομοιοπολικοί και έχουν σχηματιστεί με αμοιβαία συνεισφορά ηλεκτρονίων (δεν είναι ημιπολικοί). Αρα, Χ Ζ Η. Το Q έχει πλήρως συμπληρωμένο το εξώτατο του ενεργειακό επίπεδο με οκτώ (8) ηλεκτρόνια και συνεπώς ανήκει στη δεύτερη περίοδο του Περιοδικού Πίνακα. Από τα οκτώ (8) ηλεκτρόνια τα πέντε (5) ανήκουν στο άτομο Q γιατί τα άλλα τρία (3) έχουν προέλθει με εισφορά από τα

4 στοιχεία Χ, Ζ και D. Επομένως, το στοιχείο Q έχει πέντε (5) ηλεκτρόνια στο εξώτατο του ενεργειακό επίπεδο του με κύριο κβαντικό αριθμό n=2 και συνεπώς πρόκειται για το στοιχείο άζωτο (Ν). Αρα, Q N. Το D έχει πλήρως συμπληρωμένο το εξώτατο του ενεργειακό επίπεδο με οκτώ (8) ηλεκτρόνια και συνεπώς ανήκει στη δεύτερη περίοδο του Περιοδικού Πίνακα. Από τα οκτώ (8) ηλεκτρόνια τα τέσσερα (4) ανήκουν στο άτομο D γιατί τα άλλα τέσσερα (4) έχουν προέλθει με εισφορά από τα στοιχεία Ε, Q και A. Επομένως, το στοιχείο D έχει τέσσερα (4) ηλεκτρόνια στο εξώτατο του ενεργειακό επίπεδο του με κύριο κβαντικό αριθμό n=2 και συνεπώς πρόκειται για το στοιχείο άνθρακα (C). Αρα, D C. Το E έχει πλήρως συμπληρωμένο το εξώτατο του ενεργειακό επίπεδο με οκτώ (8) ηλεκτρόνια και συνεπώς ανήκει στη δεύτερη περίοδο του Περιοδικού Πίνακα. Από τα οκτώ (8) ηλεκτρόνια τα έξι (6) ανήκουν στο άτομο Ε γιατί τα άλλα δύο (2) έχουν προέλθει με εισφορά από το στοιχείο D (διπλός ομοιοπολικός δεσμός). Επομένως, το στοιχείο Ε έχει έξι (6) ηλεκτρόνια στο εξώτατο του ενεργειακό επίπεδο του με κύριο κβαντικό αριθμό n=2 και συνεπώς πρόκειται για το στοιχείο οξυγόνο (Ο). Αρα, Ε Ο. Το Α έχει πλήρως συμπληρωμένο το εξώτατο του ενεργειακό επίπεδο με οκτώ (8) ηλεκτρόνια και συνεπώς ανήκει στη δεύτερη περίοδο του Περιοδικού Πίνακα. Από τα οκτώ (8) ηλεκτρόνια τα επτά (7) ανήκουν στο άτομο Α γιατί το άλλο ένα (1) έχει προέλθει με εισφορά από το στοιχείο D (απλός ομοιοπολικός δεσμός). Επομένως, το στοιχείο Α έχει επτά (7) ηλεκτρόνια στο εξώτατο του ενεργειακό επίπεδο του με κύριο κβαντικό αριθμό n=2 και συνεπώς πρόκειται για το στοιχείο φθόριο (F). Αρα, A F. Συνεπώς, η ένωση έχει τον παρακάτω συντακτικό τύπο:

5 Άσκηση 6: Εξηγείστε με την κλασσική θεωρία Lewis τη δομή της παρακάτω ιοντικής ένωσης MgΟ. Συμβουλευτείτε τον Περιοδικό Πίνακα για τις ηλεκτρονιακές δομές των στοιχείων. Mg: [Ne]3s 2 2e Mg 2+ : [Ne] >>>>> O: [He]2s 2 2p 4 +2e O 2 : [Ne] Άσκηση 7: Προβλέψτε το χημικό τύπο των ιοντικών ενώσεων που σχηματίζονται ανάμεσα στα παρακάτω ζεύγη στοιχείων: α) Al και F, β) Y και O και γ) Mg και Ν. Συμβουλευτείτε τον Περιοδικό Πίνακα για τις ηλεκτρονιακές δομές των στοιχείων. α) Al και F Al: [Ne]3s 2 3p 1 3e Al 3+ : [Ne] F: [He]2s s 2p 5 +1e F: [Ne] Αρα, AlF 3 επειδή απαιτούνται τρία άτομα F για να δεσμευθούν τα 3e που αποβάλει το Al. β) Y και O Y: [Kr]5s 2 4d 1 3e Y 3+ : [Kr] O: [He]2s 2 2p 4 +2e O 2 : [Ne] Αρα, Υ 2 Ο 3 επειδή απαιτούνται τρία άτομα Ο για να δεσμευθούν τα 6e που αποβάλουν τα δύο άτομα Y. γ) Mg και Ν Mg: [Ne]3s 2 2e Mg 2+ : [Ne] Ν: [He]2s 2 2p 3 +3e Ν: [Ne] Αρα, Mg 3 N 2 επειδή απαιτούνται δύο άτομα Ν για να δεσμευθούν τα 6e που αποβάλουν τα τρία άτομα Mg. Άσκηση 8: Εξηγείστε γιατί ο ιοντικός δεσμός στο BaO είναι ισχυρότερος του ιοντικού δεσμού στο ΚF; Συμβουλευτείτε τον Περιοδικό Πίνακα για τις ηλεκτρονιακές δομές των στοιχείων. Παρότι το μέγεθος του ιόντος του Ba είναι μεγαλύτερο από αυτό του K και το μέγεθος του ιόντος του Ο μεγαλύτερο από αυτό του F, το φορτίο του ιόντος Ba είναι διπλάσιο του φορτίου του ιόντος K (+2 έναντι +1) και το φορτίο του ιόντος του Ο είναι διπλάσιο από αυτό του ιόντος F ( 2

έναντι 1). Συνεπώς, συμπεραίνουμε ότι οι ηλεκτροστατικές αλληλεπιδράσεις Ba O είναι ισχυρότερες από αυτές K F και συνεπώς ο δεσμός Ba O είναι ισχυρότερος από αυτό του K F.

6 έναντι 1). Συνεπώς, συμπεραίνουμε ότι οι ηλεκτροστατικές αλληλεπιδράσεις Ba O είναι ισχυρότερες από αυτές K F και συνεπώς ο δεσμός Ba O είναι ισχυρότερος από αυτό του K F. Άσκηση 9: Προσδιορίστε την κατά Lewis δομή της ένωσης SiCl 4. Συμβουλευτείτε τον Περιοδικό Πίνακα για τις ηλεκτρονιακές δομές των στοιχείων. Άσκηση 10: Ποιοι από τους παρακάτω δεσμούς είναι πολικοί: α) B F, β) Cl Cl, γ) Se O, δ) Η Ι; Υποδείξτε σε κάθε περίπτωση πολικού δεσμού το ηλεκτραρνητικότερο άτομο. Πολικοί είναι οι δεσμοί B F (ηλεκτραρνητικότερο άτομο το F), Se O (ηλεκτραρνητικότερο άτομο το O) και Η Ι (ηλεκτραρνητικότερο άτομο το I) επειδή αναπτύσσονται ανάμεσα σε άτομα με διαφορετικές τιμές ηλεκτραρνητικότητας.

Σχετικά έγγραφα

ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΧΗΜΕΙΑ Α ΛΥΚΕΙΟΥ 11-11-2012

ΘΕΜΑ Α ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΧΗΜΕΙΑ Α ΛΥΚΕΙΟΥ 11-11-2012 Για τις ερωτήσεις Α.1 έως Α.5 να γράψετε το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση δίπλα στον αριθμό της ερώτησης. Α.1 Τα χημικά στοιχεία μιας κύριας ομάδας