22.14.8: Sura ya 8

Last updated
Save as PDF

Page ID: 188219

$ \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } $ $ \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} $$\newcommand{\id}{\mathrm{id}}$ $ \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$ $ \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}$ $ \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}$ $ \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}$ $ \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}$ $ \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}$ $ \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}$ $ \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}$ $ \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$ $\newcommand{\id}{\mathrm{id}}$ $ \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$ $ \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}$ $ \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}$ $ \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}$ $ \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}$ $ \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}$ $ \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}$ $ \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}$ $ \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$$\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}$

Kufanana: Aina zote mbili za vifungo zinatokana na kuingiliana kwa orbitals atomiki kwenye atomi zilizo karibu na zina kiwango cha juu cha elektroni mbili. Tofauti: Vifungo σ vina nguvu na vinatokana na mwingiliano wa mwisho hadi mwisho na vifungo vyote vya moja ni vifungo σ; π vifungo kati ya atomi hizo mbili ni dhaifu kwa sababu zinatokana na kuingiliana kwa upande mmoja, na vifungo vingi vina vifungo moja au zaidi π (pamoja na dhamana ya σ).

Umbali wa dhamana ya wastani ni umbali na nishati ya chini kabisa. Katika umbali chini ya umbali wa dhamana, mashtaka mazuri kwenye nuclei mbili hurudiana, na nishati ya jumla huongezeka.

Bonding: Moja σ dhamana na moja π dhamana. Orbitals s ni kujazwa na wala kuingiliana. Mizunguko ya p huingiliana kando ya mhimili ili kuunda dhamana ya σ na upande kwa upande ili kuunda dhamana ya π.

Takwimu hii inaonyesha orbitali za atomi mbili zinazoongezwa pamoja kama zinaunda vifungo. Atomi mbili zinaonyeshwa tofauti upande wa kulia, kila mmoja akiwa na orbitals mbili za umbo la karanga amelala perpendicularly kwa kila mmoja. Mshale unaoelekea kulia unaonyesha kwamba wawili hao wamehamia karibu pamoja na sasa sehemu za juu na za chini za orbitali za wima zenye umbo la karanga zinaonyeshwa kama kuunganisha pamoja juu na chini ya ndege ya molekuli ilhali orbitali zenye usawa za karanga zinaingiliana kati ya viini viwili.

Hapana, mbili za p orbitals (moja kwa kila N) zitaelekezwa mwisho hadi mwisho na zitaunda dhamana ya σ.

Atomi mbili za nitrojeni zinaonyeshwa wote katika muundo wa Lewis na kama mchoro. Muundo wa Lewis unaonyesha atomi mbili za nitrojeni zilizounganishwa na dhamana tatu. Mchoro unaonyesha atomi mbili za nitrojeni na p-orbitals zao tatu za umbo la karanga. Moja ya orbitals iko kwa usawa na huingilia kati ya viini viwili. Ni kinachoitwa, “Sigma dhamana.” Wengine wawili hulala kwa wima na katika ndege ya z ya ukurasa. Wao huingiliana juu na chini na ndani na nje ya ukurasa kuhusiana na nuclei. Wao ni kila kinachoitwa, “pi dhamana.”

Hybridization ni kuletwa kueleza jiometri ya obitals bonding katika valance dhamana nadharia.

11.

Hakuna orbitals d katika shell valence ya kaboni.

13.

Mpango wa trigonal, sp ²; piramidi ya trigonal (jozi moja pekee kwenye A) sp ³; T-umbo (jozi mbili za pekee kwenye A sp ³ d, au (jozi tatu za pekee kwenye A) sp ³ d ²

15.

(a) Kila S ina jiometri ya bent (109°), sp ³

Muundo wa Lewis unaonyeshwa ambapo atomi nane za sulfuri, kila mmoja na jozi mbili za elektroni, zinaunganishwa moja kwa moja katika pete ya upande mmoja.

(b) Bent (120°), sp ²

Mbili Lewis muundo ni umeonyesha, kushikamana na mshale mara mbili kumalizika. Muundo wa kushoto unaonyesha atomi ya sulfuri yenye jozi moja pekee ya elektroni iliyounganishwa mara mbili kwa atomu ya oksijeni yenye jozi mbili za elektroni upande wa kushoto na moja iliyounganishwa na atomu ya oksijeni yenye jozi tatu za elektroni upande wa kulia. Muundo sahihi unaonyesha molekuli sawa, isipokuwa kwamba oksijeni iliyofungwa mara mbili iko upande wa kulia wa sulfuri na oksijeni moja iliyofungwa ni upande wa kushoto wa sulfuri.

Muundo wa Lewis wa atomi ya sulfuri moja kwa moja iliyounganishwa na atomi mbili za oksijeni, kila mmoja akiwa na jozi tatu za elektroni, na mara mbili zimeunganishwa na atomi ya tatu ya oksijeni yenye jozi mbili za elektroni huonyeshwa.

(d) Tetrahedral, sp ³

Muundo wa Lewis unaonyeshwa ambapo atomi ya sulfuri ni moja iliyounganishwa na atomi nne za oksijeni. Atomi mbili za oksijeni zina jozi tatu za elektroni ilhali mbili nyingine zote zina jozi mbili pekee za elektroni na kila mmoja huunganishwa na atomu ya hidrojeni.

17.

(a) XeF ₂(b)

Muundo wa Lewis unaonyeshwa ambapo atomi ya xenon iliyo na jozi tatu za elektroni ni moja iliyounganishwa na atomi mbili za fluorini, ambayo kila moja ina jozi tatu za elektroni.

19.

(a)

Mbili Lewis muundo ni umeonyesha, kushoto ambayo inaonyesha tatu fosforasi atomi moja Bonded pamoja na kuunda pembetatu. Kila fosforasi huunganishwa na atomi ya sulfuri kwa dhamana moja ya wima na kila moja ya atomi hizo za sulfuri huunganishwa na atomi moja ya fosforasi ili pete ya upande mmoja itengenezwe na sulfuri katikati. Kila atomu ya sulfuri katika muundo huu ina jozi mbili za elektroni ilhali kila fosforasi ina jozi moja pekee. Muundo wa pili wa Lewis unaonyesha atomi ya klorini yenye jozi moja ya elektroni moja iliyounganishwa na atomi tatu za oksijeni, kila moja ina jozi tatu za elektroni pekee.

(b) P atomi, piramidi ya trigonal; S atomi, bent, na jozi mbili pekee; Atomi za Cl, piramidi ya trigonal; (c) Uchanganyiko kuhusu P, S, na Cl ni, katika hali zote, sp ³; (d) Oxidation inasema P +1, S $- 1 \frac{1}{3},$ Cl +5, O —2. mashtaka rasmi: P 0; S 0; Cl +2: The -1

21.

Miundo miwili ya Lewis imeonyeshwa. Muundo wa kushoto unaonyesha atomi ya nitrojeni yenye jozi moja ya elektroni moja iliyounganishwa na atomi tatu za fluorini, ambazo kila mmoja huwa na jozi tatu za elektroni. Muundo sahihi unaonyesha atomi za fosforasi moja iliyounganishwa na atomi tano za fluorini, ambayo kila mmoja ina jozi tatu za elektroni.

Phosphorus na nitrojeni zinaweza kuunda mahuluti ya sp ³ kuunda vifungo vitatu na kushikilia jozi moja pekee katika PF ₃ na NF ₃, kwa mtiririko huo. Hata hivyo, nitrojeni haina orbitals valence d, hivyo haiwezi kuunda seti ya orbitals sp ³ d mseto kumfunga atomi tano za fluorini katika NF ₅. Phosphorus ina orbitals d na inaweza kumfunga atomi tano za fluorini na sp ³ d orbitals mseto katika PF ₅.

23.

Dhamana ya mara tatu ina dhamana moja σ na vifungo viwili π. Dhamana ya σ ina nguvu kuliko dhamana π kutokana na mwingiliano mkubwa zaidi.

25.

(a)

Muundo wa Lewis unaonyeshwa ambapo atomu ya kaboni inaunganishwa na vifungo moja kwa atomi tatu za hidrojeni. Pia inaunganishwa na dhamana moja kwa atomi ya kaboni ambayo ni mara tatu inayounganishwa na atomu ya nitrojeni yenye jozi moja ya elektroni pekee. Chini ya muundo ni mshale unaoelekea kulia na kichwa chake karibu na nitrojeni na mkia wake, unaoonekana kama ishara ya pamoja, iko karibu na atomi za kaboni. Mshale umeandikwa, “wakati wa dipole.”

(b) atomi ya kaboni ya terminal inatumia orbitals ya mseto wa sp ³, wakati atomi ya kaboni ya kati ni sp iliyochanganywa. (c) Kila moja ya vifungo viwili π hutengenezwa na kuingiliana kwa 2 p orbital juu ya kaboni na nitrojeni 2 p orbital.

27.

(a) sp ²; (b) sp; (c) sp ²; (d) sp ³; (e) sp ³; (f) sp ³ d; (g) sp ³

29.

(a) sp ², delocalized; (b) sp, localized; (c) sp ², delocalized; (d) sp ³, delocalized

31.

Mchoro unaonyeshwa katika sehemu mbili, zilizounganishwa na mshale unaoelekea kulia unaoitwa, “Uchanganyiko.” Mchoro wa kushoto unaonyesha mshale unaoelekea juu ulioitwa, “E.” Kwa upande wa chini wa mshale ni mstari mfupi, usio na usawa unaoitwa, “2 s,” ambao una mishale miwili ya wima inakabiliwa juu na chini. Kwa upande wa juu wa mshale ni mfululizo wa mistari mitatu mifupi, ya usawa iliyoandikwa, “2 p.” Juu ya seti zote mbili za mistari ni maneno, “Orbitals katika atomi C pekee.” Kuna mishale miwili inayoelekea juu kwenye mistari miwili hii. Upande wa kulia wa mchoro unaonyesha mistari miwili mifupi, ya usawa iliyowekwa nusu hadi nafasi na kila kinachoitwa, “s p.” Mshale wa nusu unaoelekea juu unatolewa kwa wima kwenye kila mstari. Zaidi ya mistari hii ni mistari miwili mifupi, ya usawa, kila kinachoitwa, “2 p,” na ambayo ina mishale miwili inayoelekea juu yao. Zaidi ya seti zote mbili za mistari ni maneno, “Orbitals katika s p hybridized C katika C O subscript 2.”

Kila moja ya elektroni nne iko katika orbital tofauti na huingiliana na elektroni kwenye atomi ya oksijeni.

33.

(a) kufanana: Wote ni bonding orbitals ambayo inaweza kuwa na upeo wa elektroni mbili. Tofauti: σ orbitals ni mchanganyiko wa mwisho hadi mwisho wa orbitals atomiki, wakati π orbitals huundwa na kuingiliana upande kwa upande wa orbitals. (b) Kufanana: Wote ni miundo ya quantum-mitambo ambayo inawakilisha uwezekano wa kutafuta elektroni kuhusu atomi au molekuli. Tofauti: kwa orbital atomia inaeleza tabia ya elektroni moja tu kwa wakati kulingana na atomu. Kwa molekuli, inawakilisha mchanganyiko wa hisabati wa orbitals atomiki. (c) kufanana: Wote ni orbitals ambayo inaweza kuwa na elektroni mbili. Tofauti: obiti za kuunganisha husababisha kushikilia atomi mbili au zaidi pamoja. Orbitals ya antibonding ina athari ya kuharibu uhusiano wowote uliofanyika.

35.

Idadi isiyo ya kawaida ya elektroni haiwezi kuunganishwa kamwe, bila kujali utaratibu wa orbitals ya Masi. Itakuwa daima kuwa paramagnetic.

37.

Orbitals ya kuunganisha ina wiani wa elektroni karibu na kiini zaidi ya moja. Uingiliano kati ya nuclei ya kushtakiwa vyema na elektroni za kushtakiwa vibaya huimarisha mfumo.

39.

Kuunganishwa kwa elektroni mbili za kuunganisha hupunguza nishati ya mfumo kuhusiana na nishati ya elektroni zisizo na bonded.

41.

(a) H ₂ ili dhamana = 1, $H_{2}^{+}$ amri ya dhamana = 0.5, $H_{2}^{-}$ amri ya dhamana = 0.5, dhamana yenye nguvu ni H ₂; (b) O ₂ utaratibu wa dhamana = 2, $O_{2}^{2+}$ amri ya dhamana = 3; $O_{2}^{2—}$ amri ya dhamana = 1, dhamana yenye nguvu ni $O_{2}^{2+};$ (c) Li ₂ ili dhamana = 1, ${Kuwa}_{2}^{+}$ ili dhamana = 0.5, Kuwa ₂ ili dhamana = 0, dhamana yenye nguvu ni ${Li}_{2}$ ; (d) F ₂ ili dhamana = 1, $F_{2}^{+}$ amri ya dhamana = 1.5, $F_{2}^{-}$ amri ya dhamana = 0.5, dhamana yenye nguvu ni $F_{2}^{+};$ (e) N ₂ ili dhamana = 3, $N_{2}^{+}$ amri ya dhamana = 2.5, $N_{2}^{-}$ amri ya dhamana = 2.5, dhamana yenye nguvu ni N ₂

43.

(a) H ₂; (b) N ₂; (c) O; (d) C ₂; (e) B ₂

45.

Ndiyo, fluorini ni atomi ndogo kuliko Li, hivyo atomi katika orbital ya 2 s ni karibu na kiini na imara zaidi.

47.

49.

N ₂ ina s-p kuchanganya, hivyo orbitals π ni mwisho kujazwa $N_{2}^{2+} .$ O ₂ haina s-p kuchanganya, hivyo orbital σ _p inajaza kabla ya orbitals π.