տուն Խաղող Ատոմի էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան. Բարդ միացությունների կառուցվածքը Ուղեծրային քվանտային թիվ l

Ատոմի էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան. Բարդ միացությունների կառուցվածքը Ուղեծրային քվանտային թիվ l

Օրինակ 1. Որոշել NO 2 միացության մեջ կոմպլեքսավորող նյութի լիցքը: Անվանեք այս կապը:

Որոշում

CS-ի արտաքին գունդը բաղկացած է մեկ NO անիոնից, հետևաբար ամբողջ ներքին ոլորտի լիցքը +1 է, այսինքն՝ + ։ Ներքին գունդը պարունակում է NH 3 և Cl – լիգանդների երկու խումբ: Կոմպլեքսավորող նյութի օքսիդացման վիճակը նշվում է Xև լուծիր հավասարումը

1 = 1X+ 0 4 + 2 (–1). Այստեղից X = +1.

Այսպիսով, CS-ը բարդ կատիոն է: Միացության անվանումը՝ կոբալտ դիքլորոտետրաամմին նիտրիտ (+1):

Օրինակ 2. Ինչու է + իոնը գծային կառուցվածք:

Որոշում

Որոշե՛ք բարդացնող նյութի լիցքը տվյալ բարդ իոնում

1 = 1X+ 0 2. Այստեղից X = +1.

Cu + իոնի վալենտային ենթամակարդակների էլեկտրոնային կառուցվածքը համապատասխանում է 3-րդ կոնֆիգուրացիային դ 10 4ս 0 4Ռ 0 . 3-ից սկսած դ – ենթամակարդակը չի պարունակում թափուր աշխատատեղեր, այնուհետև մեկ 4 սև մեկ 4 էջուղեծրեր, որոնք հիբրիդացվում են ըստ տեսակի sp. Հիբրիդացման այս տեսակը (տես Աղյուսակ 1) համապատասխանում է համալիրի գծային կառուցվածքին:

Օրինակ 3. Որոշել կենտրոնական իոնի AO-ի հիբրիդացման տեսակը և 2– համալիրի երկրաչափական կառուցվածքը:

Որոշում

Կենտրոնական իոնի էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան Hg 2+ : 5 դ 10 6ս 0 6Ռ 0, իսկ էլեկտրոնային գրաֆիկական սխեման կարելի է ներկայացնել հետևյալ կերպ

Քիմիական կապը ձևավորվում է դոնոր-ընդունիչ մեխանիզմի համաձայն, որտեղ չորս դոնոր լիգանդներից (Cl-իոններից) յուրաքանչյուրը ապահովում է մեկ զույգ էլեկտրոններ (կտրված սլաքներ), իսկ կոմպլեքսավորող նյութը (Hg 2+ իոն) ապահովում է անվճար AO. մեկը 6 սև երեքը 6 էջԲԸ

Այսպիսով, այս բարդ իոնում տեղի է ունենում sp3 ao հիբրիդացում, որի արդյունքում կապերն ուղղվում են դեպի քառանիստ գագաթները, իսկ 2– իոնն ունենում է քառանիստ կառուցվածք։

Օրինակ 4. Կազմե՛ք էներգետիկ դիագրամ 3– համալիրում կապերի առաջացման համար և նշե՛ք կենտրոնական ատոմի ուղեծրերի հիբրիդացման տեսակը: Որո՞նք են համալիրի մագնիսական հատկությունները:

Որոշում

Կենտրոնական իոնի Fe 3+ էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիա :…3 դ 5 4ս 0 4էջ 0 4դ 0 . Վեց մոնոդենտային լիգանդներ CN - ստեղծում են ուժեղ ութանիստ դաշտ և ձևավորում վեց σ-կապեր՝ ապահովելով ածխածնի ատոմի միայնակ զույգ էլեկտրոններ Fe 3+ կոմպլեքսավորող նյութի ազատ AO-ներին՝ միաժամանակ հեռացնելով AO 3-ի այլասերվածությունը: դբարդացնող նյութի ենթամակարդակ: Համալիրի էներգետիկ դիագրամն ունի ձև

Ե

դγ շարք

Fe 3+ :…3 դ 5

դε շարք

Հինգ 3 դ-էլեկտրոնները ամբողջությամբ բաշխված են ուղեծրերում 3 դε շարք, քանի որ պառակտման էներգիան, որն առաջանում է ուժեղ դաշտային լիգանդների հետ փոխազդեցության ժամանակ, պարզվում է, որ բավարար է առավելագույն էլեկտրոնների զուգակցման համար։ Անվճար 3 դ, 4սև 4 R-ուղեծրերը մերկացվում են դ 2 sp 3 հիբրիդացում և որոշել համալիրի ութանիստ կառուցվածքը: Համալիրը պարամագնիս է, քանի որ ունի մեկ չզույգված էլեկտրոն

դ 2 sp 3

Օրինակ 5. Կազմեք համալիրում կապերի ձևավորման էներգետիկ դիագրամ և նշեք հիբրիդացման տեսակը:

Որոշում

Էլեկտրոնային բանաձև Cr 3+ : …3 դ 3 4ս 0 4էջ 0 4դ 0 . Մոնոդենտային լիգանդներ F - ձևավորում են չորս σ-կապ, թույլ դաշտային լիգանդներ են և ստեղծում են քառանիստ դաշտ

Ե

դε շարք

դγ շարք

անվճար երկու 3 դ, մեկ 4 սև մեկ 4 ՌԿոմպլեքսավորող նյութի AO-ն հիբրիդացվում է ըստ տեսակի դ 2 sp, որի արդյունքում ձևավորվում է քառանիստ կոնֆիգուրացիայի պարամագնիսական համալիր։

Օրինակ 6. Բացատրեք, թե ինչու է իոն 3-ը պարամագնիսական, իսկ իոն 3-ը՝ դիամագնիսական:

Որոշում

Co 3+ կոմպլեքսավորող նյութի էլեկտրոնային բանաձեւը՝ ...3 դ 6. F ligands- ի ութանիստ դաշտում (թույլ դաշտի լիգանդ) տեղի է ունենում աննշան ճեղքվածք. դ–ենթամակարդակը, ուստի էլեկտրոնները լրացնում են AO-ն Հունդի կանոնին համապատասխան (տես նկ. 3): Այս դեպքում կան չորս չզույգված էլեկտրոններ, ուստի իոն 3-ը պարամագնիսական է: Երբ 3–իոնը ձևավորվում է ուժեղ դաշտային լիգանդի (CN–իոն) մասնակցությամբ, տրոհման էներգիան դ–ենթամակարդակը այնքան նշանակալի կլինի, որ կգերազանցի զուգակցված էլեկտրոնների միջէլեկտրոնների վանման էներգիան։ Էլեկտրոնները կլցնեն Co 3+ իոնի AO-ն՝ խախտելով Հունդի կանոնը (տես նկ. 4): Այս դեպքում բոլոր էլեկտրոնները զուգակցված են, իսկ իոնն ինքնին դիամագնիսական է։

Օրինակ 7.3+ իոնի համար տրոհման էներգիան 167,2 կՋ մոլ -1 է: Ո՞րն է քրոմի (III) միացությունների գույնը ջրային լուծույթներում:

Որոշում

Նյութի գույնը որոշելու համար մենք որոշում ենք ալիքի երկարությունը, որով կլանում է լույսը

կամ նմ.

Այսպիսով, 3+ իոնը կլանում է լույսը սպեկտրի կարմիր հատվածում, որը համապատասխանում է քրոմի (III) միացության կանաչ գույնին։

Օրինակ 8. Որոշեք, թե արդյոք արծաթի սուլֆիդի նստվածքը (I) կտեղավորվի 25 ° C ջերմաստիճանում, եթե խառնեք 0,001 M լուծույթի հավասար ծավալներ, որը պարունակում է CN համանուն լիգանդ, 0,12 մոլ / դմ 3 կոնցենտրացիայով, և նստեցնող իոնի S 2 լուծույթ - 3,5 10 -3 Մ կոնցենտրացիայով:

Որոշում

Տրված իոնի դիսոցացման գործընթացը կարող է ներկայացվել սխեմայով

– ↔ Ag + + 2CN – ,

իսկ ավանդադրման գործընթացը կարելի է գրել այսպես

2Ag + + S 2– ↔ Ag 2 S.

Որոշելու համար, թե արդյոք կառաջանա նստվածք, անհրաժեշտ է հաշվարկել արծաթի սուլֆիդի PR (Ag 2 S) լուծելիության արտադրանքը՝ օգտագործելով բանաձևը.

Արծաթի իոնների կոնցենտրացիան որոշելու համար մենք գրում ենք բարդ իոնի անկայունության հաստատունի արտահայտությունը

. Այստեղից

Համաձայն տեղեկատուի, մենք ընտրում ենք համալիրի անկայունության հաստատունի արժեքը - ( Դեպիբույն = 1 10 -21): Հետո

մոլ / դմ 3.

Հաշվե՛ք առաջացած նստվածքի լուծելիության արտադրյալը

Համաձայն տեղեկատուի, մենք ընտրում ենք արծաթի սուլֆիդի լուծելիության արտադրանքի աղյուսակային արժեքը (PR (Ag 2 S) աղյուսակ \u003d 5.7 10 -51) և համեմատում այն ​​հաշվարկվածի հետ: Քանի որ PR աղյուսակը< ПР расчет, то из данного раствора осадок выпадает, так как соблюдается условие выпадения осадка.

Օրինակ 9. Հաշվեք ցինկի իոնների կոնցենտրացիան նատրիումի տետրացիանոզինկատի լուծույթում 0,3 մոլ / դմ 3 կոնցենտրացիայով ցիանիդի իոնների ավելցուկով լուծույթում, որը հավասար է 0,01 մոլ / դմ 3:

Որոշում

Առաջնային տարանջատումը գրեթե ամբողջությամբ ընթանում է ըստ սխեմայի

Na2 → 2Na2+ + 2–

Երկրորդային դիսոցիացիան հետևում է հավասարմանը

2– ↔ Zn 2+ + 4CN –

Եկեք գրենք այս գործընթացի անկայունության հաստատունի արտահայտությունը

. Այստեղից

Օգտագործելով տեղեկատու գիրքը՝ մենք գտնում ենք տվյալ իոնի անկայունության հաստատունի արժեքը ( Դեպիբույն = 1.3 10 -17): Համալիրի տարանջատման արդյունքում ձևավորված ցիանիդ իոնների կոնցենտրացիան շատ ավելի քիչ է, քան ներմուծված ավելցուկի կոնցենտրացիան, և կարելի է ենթադրել, որ  0,01 մոլ/դմ 3, այսինքն՝ CN-իոնների կոնցենտրացիան ձևավորվել է որպես. տարանջատման արդյունքը կարող է անտեսվել: Հետո

մոլ / դմ 3.

TCP-ի ամենակարևոր ձեռքբերումը բարդ միացությունների այս կամ այն ​​գույնի պատճառների լավ բացատրությունն է: Մինչ կփորձենք բացատրել բարդ միացություններում գույնի առաջացման պատճառը, մենք հիշում ենք, որ տեսանելի լույսը էլեկտրամագնիսական ճառագայթումն է, որի ալիքի երկարությունը գտնվում է 400-ից 700 նմ միջակայքում: Այս ճառագայթման էներգիան հակադարձ համեմատական ​​է նրա ալիքի երկարությանը.

E = h×n = h×c/l

Էներգիա 162 193 206 214 244 278 300

E, կՋ/մոլ


Ալիքի երկարություն 760 620 580 560 490 430 400

Ստացվում է, որ բյուրեղային դաշտով d մակարդակի պառակտման էներգիան, որը նշվում է D նշանով, ունի նույն կարգի մեծություն, ինչ տեսանելի լույսի ֆոտոնի էներգիան։ Հետևաբար, անցումային մետաղների համալիրները կարող են կլանել լույսը սպեկտրի տեսանելի տարածքում: Կլանված ֆոտոնը գրգռում է էլեկտրոնը d-օրբիտալների ցածր էներգիայի մակարդակից դեպի ավելի բարձր մակարդակ։ Եկեք բացատրենք, թե ինչ է ասվել 3+ օրինակում: Տիտանը (III) ունի ընդամենը 1 դ-էլեկտրոն, համալիրն ունի միայն մեկ կլանման գագաթ սպեկտրի տեսանելի հատվածում։ Առավելագույն ինտենսիվությունը 510 նմ է։ Այս ալիքի երկարությամբ լույսը հանգեցնում է նրան, որ d-էլեկտրոնը շարժվում է d-օրբիտալների ցածր էներգիայի մակարդակից դեպի վերին: Ճառագայթման կլանման արդյունքում կլանված նյութի մոլեկուլը հիմնական վիճակից E 1 նվազագույն էներգիայով անցնում է ավելի բարձր էներգիայի E 2 վիճակ։ Գրգռման էներգիան բաշխվում է մոլեկուլի առանձին էներգիայի թրթիռային մակարդակների վրա՝ վերածվելով ջերմային էներգիայի։ Լույսի էներգիայի խստորեն սահմանված քվանտաների կլանման հետևանքով առաջացած էլեկտրոնային անցումները բնութագրվում են խստորեն սահմանված կլանման գոտիների առկայությամբ: Ավելին, լույսի կլանումը տեղի է ունենում միայն այն դեպքում, երբ կլանված քվանտի էներգիան համընկնում է էներգիայի տարբերության DE էներգիայի քվանտային մակարդակների միջև կլանող մոլեկուլի վերջնական և սկզբնական վիճակներում.

DE \u003d E 2 - E 1 \u003d h × n \u003d h × c / l,

որտեղ h-ը Պլանկի հաստատունն է. n-ը կլանված ճառագայթման հաճախականությունն է. c-ն լույսի արագությունն է; l-ը կլանված լույսի ալիքի երկարությունն է:

Երբ նյութի նմուշը լուսավորվում է լույսով, նմուշի կողմից չներծծված բոլոր գույների ճառագայթները մտնում են նրանից արտացոլված մեր աչքը: Եթե ​​նմուշը կլանում է բոլոր ալիքի երկարությունների լույսը, ճառագայթները դրանից չեն արտացոլվում, և նման առարկան մեզ սև է թվում։ Եթե ​​նմուշն ընդհանրապես լույս չի կլանում, մենք այն ընկալում ենք որպես սպիտակ կամ անգույն։ Եթե ​​նմուշը կլանում է բոլոր ճառագայթները, բացի նարնջագույնից, ապա այն հայտնվում է նարնջագույն: Հնարավոր է նաև մեկ այլ տարբերակ. նմուշը կարող է նարնջագույն երևալ նույնիսկ այն ժամանակ, երբ բոլոր գույների ճառագայթները, բացի կապույտից, մտնում են մեր աչքը: Եվ հակառակը, եթե նմուշը կլանում է միայն նարնջագույն ճառագայթները, այն կապույտ է թվում: Կապույտը և նարնջագույնը կոչվում են փոխլրացնող գույներ:

Սպեկտրալ գույների հաջորդականությունը. դեպի ամեն մասինտաքնիկ լավանում է հնատ, Գդե հետգնում է զազան - դեպիկարմիր, մասինմիջակայք, լավդեղին, հկանաչ , ԳԿապույտ, հետԿապույտ , զմանուշակագույն.

Aquacomplex 3+-ի համար D dist-ի թվային արժեքը. \u003d 163 կՋ / մոլը համապատասխանում է տեսանելի կարմիր ճառագայթման սահմանին, հետևաբար, Fe 3+ աղերի ջրային լուծույթները գործնականում անգույն են: Hexacyanoferrate (III) ունի D div. = 418 կՋ/մոլ, որը համապատասխանում է սպեկտրի կապույտ-մանուշակագույն մասում կլանմանը և դեղին-նարնջագույնում արտացոլմանը: Հեքսացիանոֆերատ (III) իոններ պարունակող լուծույթները գունավորվում են դեղին նարնջագույն երանգով: Արժեք D դիստ. 3+-ը փոքր է 3-ի համեմատ, որն արտացոլում է Fe 3+ -OH 2-ի ոչ շատ կապող էներգիան: 3-ի մեծ տրոհման էներգիան ցույց է տալիս, որ Fe 3+ -CN-ի կապող էներգիան ավելի մեծ է, և, հետևաբար, ավելի շատ էներգիա է պահանջվում CN-ից անջատվելու համար: Փորձարարական տվյալներից հայտնի է, որ H 2 O մոլեկուլները 3+ կոորդինացիոն ոլորտում ունեն միջին կյանքի տևողությունը մոտ 10 -2 վրկ, իսկ 3- կոմպլեքսը չափազանց դանդաղ է ճեղքում CN - լիգանդները:

Եկեք դիտարկենք մի քանի օրինակներ, որոնք թույլ են տալիս լուծել TCP-ի օգտագործման հետ կապված խնդիրներ:

Օրինակ:տրանս-+ բարդ իոնը լույս է կլանում հիմնականում սպեկտրի կարմիր շրջանում՝ 640 նմ։ Ո՞րն է այս համալիրի գույնը:

Որոշում: քանի որ դիտարկվող համալիրը կլանում է կարմիր լույսը, դրա գույնը պետք է լրացնի կարմիր-կանաչին:

Օրինակ: A1 3+, Zn 2+ և Co 2+ իոնները գտնվում են լիգանդների ութանիստ միջավայրում։ Այս իոններից ո՞րն է կարող կլանել տեսանելի լույսը և, հետևաբար, մեզ գունավոր է թվում:

Որոշում: A1 3+ իոնն ունի էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիա: Քանի որ այն չունի արտաքին d-էլեկտրոններ, այն գունավոր չէ: Zn 2+ իոնն ունի էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիա՝ 3d 10: Այս դեպքում բոլոր d-օրբիտալները լցված են էլեկտրոններով։ d x 2– y2 և d x 2 ուղեծրերը չեն կարող ընդունել d xy, d yz, d xz ուղեծրերի ցածր էներգիայի մակարդակից գրգռված էլեկտրոն: Հետեւաբար, Zn 2+ համալիրը նույնպես անգույն է: Co 2+ իոնն ունի էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիա - d 7: Այս դեպքում մեկ d-էլեկտրոն կարող է շարժվել d xy , d yz , d xz օրբիտալների ցածր էներգիայի մակարդակից դեպի d x 2– y2 և d x 2 ուղեծրերի վերին էներգիայի մակարդակ։ Հետեւաբար, Co 2+ իոնի համալիրը գունավոր է:

Օրինակ:Ինչպե՞ս բացատրել, թե ինչու է 3+, 3+, 3– դիամագնիսական կոմպլեքսների գույնը նարնջագույն, մինչդեռ 3–, 0 պարամագնիսական կոմպլեքսների գույնը կապույտ է։

Որոշում: Կոմպլեքսների նարնջագույն գույնը ցույց է տալիս կլանումը սպեկտրի կապույտ-մանուշակագույն մասում, այսինքն. կարճ ալիքի երկարությունների տարածաշրջանում։ Այսպիսով, այս կոմպլեքսների բաժանումը մեծ արժեք է, որը երաշխավորում է, որ դրանք պատկանում են ցածր պտտվող համալիրներին (D>P): Էլեկտրոնների զուգավորումը (d 6 կոնֆիգուրացիա, բոլոր վեց էլեկտրոնները t 2g ենթամակարդակի վրա) պայմանավորված է նրանով, որ NH 3 , en, NO 2 լիգանները - պատկանում են սպեկտրոքիմիական շարքի աջ կողմին։ Հետեւաբար, նրանք ստեղծում են ուժեղ դաշտ բարդ ձեւավորման ժամանակ։ Երկրորդ խմբի կոմպլեքսների կապույտ գույնը նշանակում է, որ դրանք դեղին-կարմիր գույնով էներգիա են կլանում, այսինքն. սպեկտրի երկար ալիքի մաս: Քանի որ ալիքի երկարությունը, որով կոմպլեքսը կլանում է լույսը, որոշում է տրոհման չափը, կարելի է ասել, որ D-ի արժեքը այս դեպքում համեմատաբար փոքր է (D<Р). Это и понятно: лиганды F – и H 2 O находятся в левой части спектрохимического ряда и образуют слабое поле. Поэтому энергии расщепления D в данном случае недостаточно для спаривания электронов кобальта (III) и электронная конфигурация в этом случае - t 4 2g ,е 2 g , а не t 6 2g e 0 g .

Օրինակ:օգտագործելով բյուրեղային դաշտի տեսությունը՝ բացատրիր, թե ինչու է բարդ իոնը ջրային լուծույթում անգույն, իսկ 2-ը կանաչ գույնի:

Որոշում : համալիրը - ձևավորվում է Cu + պղնձի կատիոնով էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիայով 3d 10 4s 0, բոլոր d-օրբիտալները լցված են, էլեկտրոնի փոխանցումն անհնար է, հետևաբար լուծումը գունավորված չէ: 2- համալիրը ձևավորվում է Cu 2+ կատիոնով, որի էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան 3d 9 4s 0 է, հետևաբար d– ենթամակարդակում թափուր տեղ կա։ Էլեկտրոնների անցումը լույսի կլանման ժամանակ d-ենթամակարդակում որոշում է համալիրի գույնը: Պղնձի (II) ակվահամալիրները ջրային լուծույթում կապույտ են, քլորիդ իոնների ներմուծումը համալիրի ներքին ոլորտ հանգեցնում է խառը-լիգանդային համալիրի ձևավորմանը, ինչը հանգեցնում է լուծույթի գույնը կանաչի:

Օրինակ: Օգտագործելով վալենտային կապերի մեթոդը, հաշվի առնելով բյուրեղային դաշտի տեսությունը, որոշեք կենտրոնական ատոմի հիբրիդացման տեսակը և կանխատեսեք համալիրների երկրաչափական ձևը.

- + -

Որոշում: Նշված բարդույթներից ընտրում ենք E+-ով առաջացած միացությունները, դրանք են.

+ - 3-

- + .

Այս կոմպլեքսներում քիմիական կապը ձևավորվում է դոնոր-ընդունիչ մեխանիզմի համաձայն, էլեկտրոնների դոնորները լիգանդներ են՝ ամոնիակի մոլեկուլները և ցիանիդի իոնները (մոնոդենտատային լիգանդներ) և թիոսուլֆատ իոնները (բիդենտային լիգանդ): Էլեկտրոնների ընդունիչը E + կատիոնն է։ Էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիա (n-1)d 10 ns 0 np 0: Արտաքին ns- և np-օրբիտալները մասնակցում են մոնոդենտային լիգանդների հետ երկու կապերի առաջացմանը, կենտրոնական ատոմի հիբրիդացման տեսակը sp է, կոմպլեքսների երկրաչափական ձևը գծային է, չկան չզույգված էլեկտրոններ, իոնը՝ դիամագնիսական։ Բիդենտային լիգանդի հետ չորս դոնոր-ընդունիչ կապերի ձևավորմանը ՄՀՍ-ում մասնակցում են կենտրոնական ատոմի մեկ s-ուղեծր և երեք p-օրբիտալ, հիբրիդացման տեսակը sp 3 է, համալիրի երկրաչափական ձևը քառաեզր է, կա. չզույգված էլեկտրոններ չկան:

Համալիրների երկրորդ խումբ.

- - - 3+

առաջացել է ոսկու (III) իոնով, որի էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան 5d 8 6s 0 է։ Կոմպլեքսների առաջացման մեջ ներգրավված լիգանդները կարելի է բաժանել թույլերի՝ քլորիդ և բրոմիդ իոններ, և ուժեղների՝ ամոնիակ և ցիանիդ իոններ՝ ըստ լիգանդների սպեկտրոքիմիական շարքին։ Համաձայն Հունդի կանոնի՝ 5d ուղեծրերի վրա կան երկու չզույգված էլեկտրոններ, որոնք պահպանվում են թույլ դաշտի լիգանների հետ դոնոր-ընդունիչ կապերի ձևավորման ժամանակ։ Կապի ձևավորման համար ոսկու կատիոնը ապահովում է մեկ 6s և երեք 6p ուղեծրեր: Կենտրոնական ատոմի հիբրիդացման տեսակը sp 3. Բարդ իոնի տարածական կառուցվածքը քառանիստ է։ Կան երկու չզույգված էլեկտրոններ, համալիրը պարամագնիսական է։

Ուժեղ դաշտային լիգանդների ազդեցության տակ ոսկու (III) իոնի էլեկտրոնները զուգակցվում են մեկ 5d ուղեծրի արձակման հետ։ Կենտրոնական ատոմի մեկ 5d-, մեկ 6s- և երկու 6p-օրբիտալներ մասնակցում են չորս դոնոր-ընդունիչ կապերի ձևավորմանը։ Հիբրիդացման տեսակը dsp 2. Սա հանգեցնում է բարդ իոնի հարթ-քառակուսի կառուցվածքի: Չկան զույգ էլեկտրոններ, կոմպլեքսները դիամագնիսական են։

Համալիր լուծույթի գույնը կախված է դրա բաղադրությունից, կառուցվածքից և որոշվում է ալիքի երկարությամբ l max, որը համապատասխանում է կլանման գոտու առավելագույնին, ժապավենի ինտենսիվությանը, կախված նրանից, թե արդյոք համապատասխան էլեկտրոնային անցումը արգելված է քվանտաքիմիական առումով, քսելը: կլանման գոտու՝ կախված մի շարք պարամետրերից, ինչպիսիք են համալիրի էլեկտրոնային կառուցվածքը, համակարգում ջերմային շարժման ինտենսիվությունը, կոորդինացիոն պոլիէդրոնի կանոնավոր երկրաչափական ձևի աղավաղման աստիճանը և այլն։

Dizinc tetrafluoride

Zn 2 F 4 (դ).Գազային դիզինկի տետրաֆտորիդի թերմոդինամիկական հատկությունները ստանդարտ վիճակում 100 - 6000 Կ ջերմաստիճանային միջակայքում տրված են Աղյուսակում: Zn 2 F 4.

Zn 2 F 4-ի թերմոդինամիկական ֆունկցիաները հաշվարկելու համար օգտագործվող մոլեկուլային հաստատունները տրված են Աղյուսակում: Zn.8. Zn 2 F 4 մոլեկուլի կառուցվածքը փորձնականորեն չի ուսումնասիրվել։ Համեմատությամբ Be 2 F 4 [ 82SOL/OSE ], Mg 2 F 4 [ 81SOL/SAZ ] (տես նաև [ 94GUR/VEY ]) և Al 2 F 4 [ 82ZAK/CHA ] Zn 2 F 4-ի համար հիմնական էլեկտրոնայինի անալոգիայով։ պայման 1 Աէ, ընդունված է հարթ ցիկլային կառուցվածք (սիմետրիայի խումբ Դ 2հ): Zn 2 F 4 հիմնական էլեկտրոնային վիճակի ստատիկ քաշը խորհուրդ է տրվում լինել I՝ հիմնվելով այն փաստի վրա, որ Zn 2+ իոնն ունի ... դ 10 էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիա: Աղյուսակում տրված իներցիայի պահերի արտադրյալը: Zn.8 , հաշվարկված կառուցվածքային գնահատված պարամետրերից. r(Zn-F տ) = 1,75 ± 0,05 Å (վերջնական Zn-F կապ), r(Zn-F բ) = 1,95 ± 0,05 Å (կամրջված Zn-F կապ) և Ð F բ-Zn-F բ= 80±10o. Zn-F t կապի երկարությունը վերցված է նույնը, ինչ r(Zn-F) ZnF 2 մոլեկուլում r(Zn-F b) արժեքը խորհուրդ է տրվում ավելի մեծ լինել վերջնական կապի 0,2 Å-ով, ինչպես նկատվում է Al, Ga, In, Tl, Be և Fe հալոգեններում: դիմերներ. Անկյունի արժեքը F բ-Zn-F բգնահատված Be 2 F 4, Mg 2 F 4 և Al 2 F 4 մոլեկուլների համապատասխան արժեքներից: Հաշվարկված արժեքի սխալ I A I B I Cկազմում է 3 10 -113 գ 3 սմ 6:

Zn-F n 1 և n 2 տերմինալային կապերի ձգվող հաճախականությունները վերցվել են Givan-ի և Levenshuss-ի [80GIV/LOE] աշխատանքից, ովքեր ուսումնասիրել են կրիպտոնային մատրիցայում մեկուսացված Zn 2 F 4 մոլեկուլների IR և Raman սպեկտրները: Բոլոր Zn-F (n 3) կամուրջների թրթռման հաճախականությունները ենթադրվում են նույնը, և դրանց արժեքները գնահատվում են այն ենթադրության ներքո, որ (n բ/n տ) cp = 0,7, ինչպես Fe, Al, Ga և In հալոգենիդների դիմերներում: Խորհուրդ է տրվում Zn 2 F 4-ի ծայրային կապերի (n 4 - n 5) ճկման թրթռման հաճախականությունները, ենթադրելով, որ դրանց արժեքների հարաբերակցությունը Zn 2 F 4 և Zn 2 Cl 4-ում նույնն է, ինչ ZnF 2 և ZnCl 2. Ենթադրվում է, որ ցիկլի հարթությունից դուրս դեֆորմացիոն թրթռման հաճախականությունը (n 7) մի փոքր ավելի բարձր է, քան Zn 2 Cl 4-ի համապատասխան հաճախականությունը: Ցիկլի դեֆորմացիոն տատանումների հաճախականության արժեքը հարթությունում (n 6) գնահատվել է Zn 2 Cl 4-ի համար ընդունված արժեքի համեմատությամբ և հաշվի առնելով Zn-F և Zn-Cl թրթռումների հաճախականությունների հարաբերակցությունը: կամուրջ կապեր Zn 2 F 4 և Zn 2 Cl 4-ում: Փորձնականորեն դիտարկված տատանումների հաճախականությունների սխալները 20 սմ -1 են՝ գնահատված դրանց արժեքի 20%-ով:

Zn 2 F 4-ի գրգռված էլեկտրոնային վիճակները թերմոդինամիկական ֆունկցիաների հաշվարկում հաշվի չեն առնվել։

Zn 2 F 4 (r)-ի թերմոդինամիկական ֆունկցիաները հաշվարկվում են «կոշտ պտույտ-ներդաշնակ տատանվող» մոտարկումով՝ օգտագործելով (1.3) - (1.6) , (1.9) , (1.10) , (1.122) - (1.124) , (հավասարումները: 1.128) , (1.130) . Հաշվարկված թերմոդինամիկական ֆունկցիաների սխալները պայմանավորված են մոլեկուլային հաստատունների ընդունված արժեքների անճշտությամբ, ինչպես նաև հաշվարկի մոտավոր բնույթով և կազմում են 6, 16 և 20 J × K -1 × mol -1: Ֆº-ի արժեքները Տ) 298.15, 3000 և 6000 Կ.

Zn 2 F 4 (d) թերմոդինամիկական ֆունկցիաների աղյուսակը հրապարակվում է առաջին անգամ։

Հավասարակշռության հաստատունը Zn 2 F 4 (g) = 2Zn (g) + 4F (g) հաշվարկվել է ընդունված արժեքով

Դ ժամըՀº (Zn 2 F 4. g, 0) \u003d 1760 ± 30 կՋ × մոլ -1:

Արժեքը գնահատվում է՝ համեմատելով սույն հրապարակման մեջ ներառված դիհալիդների սուբլիմացիայի և դիմերացման էթալպիաները: Աղյուսակ Zn.12-ը ցույց է տալիս D հարաբերակցության արժեքները սՀº (MeHal 2. k, 0) / Դ rՀº (MeHal 2 - MeHal 2, 0), որը համապատասխանում է այս հրապարակման մեջ ընդունված արժեքներին:

9 դեպքում 20 փորձնական տվյալներ բացակայում են։ Այս միացությունների համար կատարվել են քառակուսի փակագծերում տրված աղյուսակում տրված գնահատումները: Այս գնահատումները հիմնված են հետևյալ նկատառումների վրա.

1. Fe, Co և Ni միացությունների համար F-Cl-Br-I շարքի փոքր տեղաշարժը և Fe-Co-Ni շարքում նման շարժի բացակայությունը ընդունված է.

2. Zn միացությունների համար հնարավոր չէ նկատել F-Cl-Br-I շարքի արժեքների տատանումները, իսկ ֆտորի համար վերցված է արժեք՝ մյուս արժեքների միջինը.

3. Cu միացությունների համար F-Cl-Br-I շարքում փոքր տեղաշարժ է ընդունվել՝ անալոգիայով երկաթի խմբի միացությունների հետ՝ հիմնված արժեքների մոտիկության վրա. շարժումն ինքնին մի փոքր ավելի փոքր է վերցվում:

Վերոնշյալ մոտեցումը հանգեցնում է Աղյուսակում տրված Me 2 Hal 4-ի ատոմացման էթալպիաների արժեքներին: Zn.13.

Cu 2 I 4-ի ատոմացման էներգիան հաշվարկելիս D արժեքը ներառված չէ այս հրապարակման մեջ: ս Հ° (CuI 2, k, 0) \u003d 180 ± 10 կՋ × մոլ -1: (տես CuBr 2-ի սուբլիմացիայի էթալպիայի տեքստը):

Կատարված գնահատումների ճշգրտությունը կարելի է գնահատել 50 կՋ մոլ -1 Cu 2 I 4-ի համար և 30 կՋ մոլ -1 այլ դեպքերում:

Zn 2 F 4-ի ատոմացման էթալպիայի ընդունված արժեքը համապատասխանում է առաջացման էթալպիայի արժեքին.

Դ fH° (Zn 2 F 4. g, 0) \u003d -1191,180 ± 30,0 կՋ × մոլ -1:

Օսինա Է.Լ. [էլփոստը պաշտպանված է]

Գուսարով Ա.Վ. [էլփոստը պաշտպանված է]

Դիտարկենք USE տարբերակների թիվ 1 առաջադրանքները 2016 թ.

Առաջադրանք թիվ 1.

3s²3p6 արտաքին էլեկտրոնային շերտի էլեկտրոնային բանաձեւը համապատասխանում է երկու մասնիկներից յուրաքանչյուրի կառուցվածքին.

1. Arº և Kº 2. Cl‾ և K+ 3. S²‾ և Naº 4. Clº և Ca2+

Բացատրություն:Պատասխանների տարբերակներից են ատոմները չգրգռված և գրգռված վիճակում, այսինքն՝ էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան, օրինակ, կալիումի իոնը չի համապատասխանում պարբերական համակարգում նրա դիրքին: Դիտարկենք 1 Arº և Kº տարբերակները: Եկեք գրենք դրանց էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիաները. Arº: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6; Kº: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 - միայն արգոնն ունի համապատասխան էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիա: Դիտարկենք 2-րդ պատասխանը՝ Cl‾ և K+: K+՝ 1s2 2s2 2p6 3s2 4s0; Cl‾: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6: Հետևաբար, ճիշտ պատասխանը 2 է։

Առաջադրանք թիվ 2.

1. Caº 2. K+ 3. Cl+ 4. Zn2+

Բացատրություն:քանի որ մենք գրում ենք արգոնի էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան՝ 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6: Կալցիումը հարմար չէ, քանի որ ունի ևս 2 էլեկտրոն։ Կալիումի համար՝ 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s0: Ճիշտ պատասխանը 2-ն է։

Առաջադրանք թիվ 3.

Տարրը, որի ատոմային էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4 է, առաջացնում է ջրածնի միացություն

1.CH4 2.SiH4 3.H2O 4.H2S

Բացատրություն:եկեք նայենք պարբերական համակարգին, նման էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան ունի ծծմբի ատոմ: Ճիշտ պատասխանը 4-ն է։

Առաջադրանք թիվ 4.

Արտաքին էներգիայի մակարդակի նմանատիպ կոնֆիգուրացիա ունեն մագնեզիումի ատոմները և

1. կալցիում 2. քրոմ 3. սիլիցիում 4. ալյումին

Բացատրություն:մագնեզիումը ունի արտաքին էներգիայի մակարդակի կոնֆիգուրացիա՝ 3s2: Կալցիում` 4s2, քրոմ` 4s2 3d4, սիլիցիում` 3s2 2p2, ալյումին` 3s2 3p1: Ճիշտ պատասխանը 1 է։

Առաջադրանք թիվ 5.

Արգոնի ատոմը հիմնական վիճակում համապատասխանում է մասնիկի էլեկտրոնային կազմաձևին.

1. S²‾ 2. Zn2+ 3. Si4+ 4. Seº

Բացատրություն:Արգոնի էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան հիմնական վիճակում 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 է: S²‾-ն ունի էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիա՝ 1s2 2s2 2p6 3s2 3p(4+2): Ճիշտ պատասխանը 1 է։

Առաջադրանք թիվ 6.

Ֆոսֆորը և

1. Ար 2. Ալ 3. Կլ 4. Ն

Բացատրություն:Գրենք ֆոսֆորի ատոմի արտաքին մակարդակի էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան՝ 3s2 3p3։

Ալյումին `3s2 3p1;

Արգոնի համար՝ 3s2 3p6;

Քլորի համար՝ 3s2 3p5;

Ազոտի համար՝ 2s2 2p3:

Ճիշտ պատասխանը 4-ն է։

Առաջադրանք թիվ 7.

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան համապատասխանում է մասնիկին

1. S4+ 2. P3- 3. Al3+ 4. O2-

Բացատրություն:այս էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան համապատասխանում է հիմնական վիճակում գտնվող արգոնի ատոմին: Դիտարկենք պատասխանի տարբերակները.

S4+՝ 1s2 2s2 2p6 3s2 2p0

P3-: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p (3+3)

Ճիշտ պատասխանը 2-ն է։

Առաջադրանք թիվ 8.

Ինչ էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան է համապատասխանում վալենտային էլեկտրոնների բաշխմանը քրոմի ատոմում.

1.3d2 4s2 2.3s2 3p4 3.3d5 4s1 4.4s2 4p6

Բացատրություն:Եկեք գրենք քրոմի էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան հիմնական վիճակում՝ 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d5: Վալենտային էլեկտրոնները գտնվում են վերջին երկու ենթամակարդակների վրա՝ 4s և 3d (այստեղ մեկ էլեկտրոնի ցատկում է s ենթամակարդակից դեպի d): Ճիշտ պատասխանը 3 է։

Առաջադրանք թիվ 9.

Երեք չզույգված էլեկտրոններ արտաքին էլեկտրոնային մակարդակում հիմնական վիճակում պարունակում են ատոմ

1. Տիտանի 2. Սիլիցիում 3. Մագնեզիում 4. Ֆոսֆոր

Բացատրություն: 3 չզույգացված էլեկտրոն ունենալու համար տարրը պետք է լինի հինգերորդ խմբում։ Հետևաբար, ճիշտ պատասխանը 4 է։

Առաջադրանք թիվ 10.

Քիմիական տարրի ատոմը, որի ամենաբարձր օքսիդը RO2 է, ունի արտաքին մակարդակի կոնֆիգուրացիա.

1.ns2 np4 2.ns2 np2 3.ns2 4.ns2 np1

Բացատրություն:այս տարրն ունի օքսիդացման աստիճան (այս միացության մեջ) +4, այսինքն՝ արտաքին մակարդակում պետք է ունենա 4 վալենտային էլեկտրոն։ Հետևաբար, ճիշտ պատասխանը 2 է։

(կարող եք մտածել, որ ճիշտ պատասխանը 1-ն է, բայց այդպիսի ատոմը կունենա առավելագույն օքսիդացման աստիճան +6 (քանի որ արտաքին մակարդակում կա 6 էլեկտրոն), բայց մեզ անհրաժեշտ է ամենաբարձր օքսիդը, որպեսզի ունենանք RO2 բանաձևը և այլն: տարրը կունենա ամենաբարձր օքսիդը RO3)

Առաջադրանքներ անկախ աշխատանքի համար.

1. Էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 համապատասխանում է ատոմին

1. Ալյումին 2. Ազոտ 3. Քլոր 4. Ֆտոր

2. Մասնիկն ունի ութ էլեկտրոնից բաղկացած արտաքին թաղանթ

1. P3+ 2. Mg2+ 3. Cl5+ 4. Fe2+

3. Տարրի սերիական համարը, որի ատոմի էլեկտրոնային կառուցվածքը 1s2 2s2 2p3 է, հավասար է.

1. 5 2. 6 3. 7 4. 4

4. Cu2+ պղնձի իոնում էլեկտրոնների թիվը կազմում է

1. 64 2. 66 3. 29 4. 27

5. Ազոտի ատոմները և

1. Ծծումբ 2. Քլոր 3. Արսեն 4. Մանգան

6. Ո՞ր միացությունն է պարունակում 1s2 2s2 2p6 3s3 3p6 էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիայով կատիոն և անիոն:

1. NaCl 2. NaBr 3. KCl 4. KBr

7. Fe2+ երկաթի իոնում էլեկտրոնների թիվը կազմում է

1. 54 2. 28 3. 58 4. 24

8. Իներտ գազի էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան ունի իոն

1. Cr2+ 2. S2- 3. Zn2+ 4. N2-

9. Ֆտորը և

1. Թթվածին 2. Լիթիում 3. Բրոմ 4. Նեոն

10. Այն տարրը, որի էլեկտրոնային բանաձևը 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4 է, համապատասխանում է ջրածնի միացությանը.

1. HCl 2. PH3 3. H2S 4. SiH4

Այս գրառման մեջ օգտագործվել են 2016 թվականի USE հավաքածուի առաջադրանքները, խմբագրված Ա.Ա. Կավերինա.

Նոր տեղում

>

Ամենահայտնի