Приклади виконання завдань і розв’язання задач Приклад 1. Довжина диполя молекули дорівнює 2,2  10-11 м. Обчисліть дипольний момент молекули.

Розв’язання. Полярність зв’язку характеризується дипольним моментом ():  = q_e  l, де q_e – заряд електрона, що дорівнює 1,602  10^-19 Кл, l – довжина диполя в метрах.

 = q_e  l = 1,602  10^-19 Кл  2,2  10^-11 м = 3,52  10^-30 Кл · м.

Приклад 2. Обчислити довжину зв’язку в молекулі hBr, якщо між’я-дерні відстані у молекулах h2 та Br2 відповідно дорівнюють 7,4 · 10-11 м та 2,28  10-10 м.

Розв’язання. Наближено визначити довжину ковалентного зв’язку в моле-кулі АB можна за формулою: |AB| = ½(|AA| + |BB|), де |AA| та |BB| – між’ядерні відстані у молекулах А₂ та B₂, отже довжина зв’язку |H–Br| = ½(|Н–Н| + |Br–Br|).

|H–Br| = ½(7,4  10^-11 м + 2,28  10^-10 м) = 1,51  10^-10 м.

Приклад 3. Яка гібридизація електронних хмар має місце в атомі карбону при утворенні молекули cf4? Якою є просторова конфігурація цієї молекули?

Відповідь. В основному стані будова зовнішнього енергетичного рівня атома карбону наступна: ↑↓ ↑ ↑

2s 2p, а у збудженому:

↑ ↑ ↑ ↑

2s 2p

В утворенні хімічних зв’язків у атомі карбону беруть участь електрони другого енергетичного рівня: один s- і три p-електрони. При утворенні молекули CF₄ виникають чотири гібридних електронних хмари. Атом карбону знаходиться у стані sp³-гібридизації. Молекула CF₄ має тетраедричну просторову конфігурацію, валентний кут дорівнює 109^о28.

Приклад 4. Якими є валентні можливості атома фосфору в основному та збудженому станах?

Відповідь. Напишемо електронну формулу атома фосфору:

₁₅Р 1s²2s²2p⁶3s²3p³.

Зобразимо розподіл електронів за орбіталями зовнішнього енергетичного рівня: а) в основному стані: ↑↓ ↑ ↑ ↑

3s 3p 3d

б)у збудженому стані один електрон з s-підрівня переходить на d- підрівень: ↑ ↑ ↑ ↑ ↑

3s 3p 3d

Згідно з методом валентних зв’язків (ВЗ) валентність елемента дорівнює числу неспарених електронів, які є у його атомі. Отже валентність фосфору в основному стані дорівнює 3, а у збудженому – 5.

Приклад 5. Визначте, що є донором електронної пари при утворенні йона bh4-.

Відповідь. Іон BH₄^- утворюється наступним чином: BH₃ + H^- = BH₄^-.

Атом бору у збудженому стані на зовнішньому енергетичному рівні має три неспарених електрони та вільну орбіталь:

В* ↑ ↑ ↑

3s 3p

ІонН^- має електронну конфігурацію 1s², що відображується: Н^- ↑↓

Оскільки йон гідроґену має пару електронів, то можна записати:

Н Н ^_

.. ..

Н:B  + :Н^- = Н:B:Н

.. ..

Н Н

Отже донором електронної пари є йон гідроґену Н^-.