Строение атома. Периодический закон. Химическая связь.

Строение атома. Периодический закон. Химическая связь.

1. Напишите электронные конфигурации следующих атомов (ионов) в основном состоянии: S, Cr, Cr²⁺, Se²⁻, Sn²⁺, Sn⁴⁺.

2. Напишите электронные конфигурации следующих атомов (ионов) в первом возбужденном состоянии в отсутствие магнитного поля: O, F, Сu, Al, Ca, Ni²⁺, Zn²⁺, K.

3. Напишите электронные конфигурации следующих атомов (ионов) в первом возбужденном состоянии, достигнутом в результате прямого поглощения кванта света соответствующим атомом (ионом), находящимся в основном энергетическом состоянии: O, Fe, Fe²⁺, Cr, Sn, Sn²⁺, Ti, Ti²⁺.

4. Рассчитайте потенциал ионизации атомов натрия, если известно, что в ходе процесса Na⁺ + e → Na высвобождаются фотоны с длиной волны 242 нм. Конечное значение выразить в электрон-вольтах и кДж на моль.

5. Как изменятся орбитальные радиусы частиц в следующих переходах:
K → K⁺, F → F⁻, Cu → Cu⁺ → Cu²⁺, Sn → Sn²⁺ → Sn⁴⁺, Fe → Fe²⁺ → Fe³⁺, Ti → Ti²⁺ → Ti⁴⁺, Tl → Tl⁺ → Tl³⁺. Сравните относительные изменения размеров при последовательной ионизации атомов.

6. Какой из фторидов проявляет наибольшие окислительные свойства: CrF₆, MoF₆ и WF₆. Почему?

7. Напишите электронные конфигурации следующих атомов (ионов) в первом возбужденном состоянии в отсутствие магнитного поля: Ca, Ni²⁺, Zn²⁺, K.

8. Какое из соединений наименее устойчиво: SnCl₄, SiCl₄ или PbCl₄? Почему?

9. Изобразите схемы МО следующих молекул: LiH, BeH₂, BH₃, CH₄. Определите порядок связи, тип связи (симметрию).

10. Изобразите схемы МО следующих частиц: NO, CN, CN⁻, NO⁺, NO⁻, N₂⁺, N₂⁻, O₂²⁺, O₂⁺, O₂²⁻, O₂⁻. Определите типы связей (одно-, двух- или трехэлектронная, сигма- или пи-связи, полярная или неполярная), порядок связей/

11. Сравните длину и порядок связи O−O в пероксидах и супероксидах.

12. Какие из перечисленных частиц изоэлектронны (объедините в группы): CO, NO, CN⁻, NO⁺, NO⁻, N₂⁺, N₂⁻, O₂²⁺, O₂⁺, O₂²⁻, O₂⁻, F₂, F₂⁺?

13. Какие из перечисленных частиц не могут существовать: Li₂⁺, Li₂²⁻, B₂²⁺, Be₂⁺, NeH⁺, NeH⁻?

14. Молекулярный кислород реагирует с гексафторидом платины с образованием ионного соединения O₂[PtF₆]. Для азота аналогичная реакция не идет, несмотря на меньшую электроотрицательность азота по сравнению с кислородом. Объясните наблюдаемые различия.

15. Произведите разбор электронного строения с позиций теории Льюиса, метода ВС, метода гибридизации, теории резонанса и метода (локализованных и/или делокализованных) МО: BF₃, NO₂, NO₂⁺, NO₂⁻, N₂O, SCl₄, ClF₃, ClF₄⁺, AsF₅, CO₃²⁻, CH₃NO₂ (нитрометан), NO₃⁻, HNO₃, HNO₂, CH₂N₂ (диазометан), N₂H₄, N₂H₂, HCN, HN₃ (азидоводород).

16. Сравните прочность σ- и π-связей молекулах этана, этилена и ацетилена.

17. Расставьте соединения в порядке увеличения длины связи между 2-м и 3-м атомами углерода в следующих соединениях: н-бутан, бут-2-ен, бут-2-ин, бута-1,3-диен, бута-1-ен-3-ин, бутадиин, бут-1-ен, бут-1-ин.

18. Определите геометрическую форму и гибридизацию центрального атома в следующих соединениях: Li(H₂O)₄⁺, HgCl₂, CH₄, BH₄⁻, BF₄⁻, NH₃, NH₄⁺, H₃O⁺, H₂O CHCl₃, CO₂, SO₂, SO₃, SO₃²⁻, XeF₂, XeF₄, NOCl, POCl₃, SOCl₂, HClO, SOF₄, H₅IO₆, IF₅, N₂O, H₃IO₄, ClF₃, H₂SO₄. В каких из перечисленных соединений в результате гибридизация образуются эквивалентные ГАО?

19. Почему С−С связь в этане намного более прочная, чем N−N связь в гидразине или O−O связь в пероксиде водорода, несмотря на равенство по энергии исходных АО, их близкие размеры и равенство порядков связей?

20. Как изменится энергия, длина и порядок связи B-F в следующем процессе: BF₃ + F⁻→ BF₄⁻?

21. Почему в молекуле фосфина в отличие от молекулы аммиака не наблюдается гибридизация?

22. Расположите в порядке увеличения валентного угла метильный катион CH₃⁺, метильный радикал CH₃^• и метильный анион CH₃⁻.

23. Почему азотная кислота сильнее азотистой? Сравните устойчивость анионов кислотных остатков.

24. В ряду галогеноводородов HF, HCl, HBr и HI при о.у. только фтороводород находится в жидком состоянии (остальные в газообразном), несмотря на меньшую молекулярную массу. Почему?

25. Какие из перечисленных молекул (ионов) полярны: BF₄⁻, XeF₂, CO₂, SO₂, SO₃, CH₃⁺, CH₃⁻, NO₂, NO₂⁺, NO₂⁻, PCl₅?