Answers to Homework Set

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "Answers to Homework Set"

Ἰφιγένεια Κόρακας
6 χρόνια πριν
Προβολές:

1 Answers to Homework Set Χρησιμοποιώντας επιχειρήματα με τυπικό φορτίο εξηγήστε για ποιο λόγο το μονοξείδιο του άνθρακα έχει πολύ μικρότερη διπολική ροπή από ότι αναμένεται με βάση την ηλεκτραρνητικότητα. Με βάση τη θεωρία VSEPR, η δομή του μονοξειδίου του άνθρακα είναι η παρακάτω: Παρατηρούμε ότι ο κανόνας της οκτάδας του Lewis δεν υπακούεται στην περίπτωση του άνθρακα. Έτσι, η δημιουργία ενός τριπλού δεσμού με συμμετοχή δύο ζευγών ηλεκτρονίων από το άτομο του οξυγόνου οδηγεί στην τελική δομή Με βάση την ηλεκτραρνητικότητα, το οξυγόνο είναι περισσότερο ηλεκτραρνητικό σε σχέση με τον άνθρακα. Έτσι, η διαφορά ηλεκτραρνητικότητας μεταξύ των δύο στοιχείων οδηγεί στην διπολική ροπή που φαίνεται στο παρακάτω σχήμα: δ+ δ- Ταυτόχρονα, ο υπολογισμός τυπικού φορτίου στα δύο συμμετέχοντα άτομα δείχνει ότι F = 4-1/2(6)-2 = = -1 F = 6-1/2(6)-2 = = +1 Με βάση, συνεπώς, το τυπικό φορτίο (αν και αναπτύσσεται θετικό φορτίο στο ηλεκτραρνητικό οξυγόνο με αρνητικό φορτίο στον ηλεκτροθετικό άνθρακα), η εικόνα πολικότητας που προκύπτει είναι η παρακάτω: -1 +1

2 Συνεπώς, τα δύο φαινόμενα δείχνουν να αντιτίθενται το ένα στο άλλο. Ως αποτέλεσμα, η διπολική ροπή και άρα η πολικότητα είναι μικρότερη από ότι αναμένεται. 2. Ένα από τα ποιο γνωστά φάρμακα που έχουν εγκριθεί για τη θεραπευτική αγωγή του AIDS είναι η αζιδοθυμιδίνη (ΑΖΤ). Δώστε τη δομή Lewis για το μόριο αυτό. α) Πόσα άτομα άνθρακα έχουν υβριδισμό sp 3? β) Πόσα άτομα άνθρακα έχουν υβριδισμό sp 2? γ) Πόσα άτομα άνθρακα έχουν υβριδισμό sp? δ) Πόσοι εσμοί σ υπάρχουν στο μόριο? ε) Πόσοι δεσμοί π υπάρχουν στο μόριο? στ) Ποια είναι η γωνία Ν=Ν=Ν στην ομάδα του αζιδίου? ζ) Ποια είναι η γωνία H-- στη πλευρική ομάδα του πενταμελούς δακτυλίου? η) Ποιος είναι ο υβριδισμός του ατόμου του οξυγόνου στην ομάδα -H2H? Με βάση τη δομή για το μόριο του ΑΖΤ, η παραγόμενη δομή Lewis φαίνεται παρακάτω:

3 Με βάση την παραπάνω δομή Lewis θα έχουμε: α) Τα άτομα άνθρακα που έχουν υβριδισμό sp 3 είναι έξι (6) β) Τα άτομα άνθρακα που έχουν υβριδισμό sp 2 είναι τέσσερα (4) γ) Δεν υπάρχουν άτομα άνθρακα που έχουν υβριδισμό sp. δ) Οι δεσμοί σ που υπάρχουν στο μόριο είναι 33 ε) Οι δεσμοί π που υπάρχουν στο μόριο είναι 5 στ) Η γωνία Ν=Ν=Ν στην ομάδα του αζιδίου είναι 180 ο, δεδομένου ότι το κεντρικό άτομο αζώτου διαθέτει υβριδισμό sp (γραμμική μοριακή γεωμετρία). ζ) Η ομάδα H-- με κεντρικό άτομο το οξυγόνο, διαθέτει γεωμετρία ηλεκτρονικών ζευγών τετραεδρική (sp 3 ). Συνεπώς, η γωνία H-- στην πλευρική ομάδα του πενταμελούς δακτυλίου είναι ο. η) Λόγω της εφαρμογής της θεωρίας VSEPR στη συγκεκριμένη ομάδα, ο είναι ο υβριδισμός του ατόμου του οξυγόνου στην ομάδα -H2H είναι sp 3.

4 3. Στη δεύτερη περίοδο του περιοδικού πίνακα, τα άτομα Be, N και Ne εμφανίζουν όλα ενδόθερμες ηλεκτρονικές συγγένειες, ενώ τα άλλα στοιχεία της δευτέρας περιόδου διαθέτουν εξώθερμες ηλεκτρονικές συγγένειες. Εξηγήστε για ποιο λόγο τα άτομα αυτά παρουσιάζουν τη συμπεριφορά αυτή. Η ηλεκτρονική συγγένεια αναφέρεται στη μεταβολή της ενέργειας κατά τη διεργασία πρόσληψης ενός ηλεκτρονίου από τα άτομα Be, N και Ne, στη δεδομένη φυσική τους μορφή και στην αέρια φάση. Οι διεργασίες αυτές φαίνονται παρακάτω: Be(g) + e _ Be _ (g) [He]2s 2 [He]2s 2 2p 1 N(g) + e _ N _ (g) [He]2s 2 2p 3 [He]2s 2 2p 4 Ne(g) + e _ Ne _ (g) [He]2s 2 2p 6 [He]2s 2 2p 6 3s 1 Για να προστεθεί ένα ηλεκτρόνιο στα στοιχεία Be, N και Ne, θα πρέπει να προστεθεί ενέργεια (ΔH>0). Εναλλακτικά θέτοντας το ζήτημα αυτό, τα στοιχεία Be, N και Ne γίνονται λιγότερο σταθερά (διαθέτουν υψηλότερη ενέργεια) όταν προστίθεται σε αυτά ένα ηλεκτρόνιο. Σε όλες τις προαναφερθείσες περιπτώσεις α) το προστιθέμενο ηλεκτρόνιο τοποθετείται σε ανώτερη ενεργειακή στάθμη (υποστιβάδα ή στιβάδα) ή β) η προσθήκη ηλεκτρονίου ξεπερνά τη σταθερή ενεργειακή κατάσταση της ημισυμπληρωμενης στιβάδας Οι προαναφερθείσες αντιδράσεις οδηγούν σε ηλεκτρονικές διαμορφώσεις που μειώνουν τη σταθερότητα και συνολικά δείχνουν προς την κατεύθυνση της θετικής ηλεκτρονικής συγγένειας. Έτσι, όλα τα προαναφερθέντα στοιχεία έχουν θετική ηλεκτρονική συγγένεια.

5 Σε αντίθεση με τα στοιχεία Be, N και Ne, τα υπόλοιπα στοιχεία της δεύτερης περιόδου, Li, B,,, F, δεν εμφανίζουν το φαινόμενο αυτό (η ηλεκτρονική τους διαμόρφωση το μαρτυρεί).

Σχετικά έγγραφα

Οι δομές, οι οποίες δεν περιέχουν τυπικά φορτία υψηλά (δηλαδή είναι 2) είναι:

Οι δομές, οι οποίες δεν περιέχουν τυπικά φορτία υψηλά (δηλαδή είναι 2) είναι: Answers to Homework Set 3 12162016 1. Πριν από μερικά χρόνια δημοσιεύθηκε η σύνθεση του ιόντος 5 +. Ποια είναι η πλέον πιθανή α) γεωμετρία ηλεκτρονικών ζευγών, και β) μοριακή γεωμετρική δομή του ιόντος