Zadanie 6.
Treść
Informacja do zadań 6.–7.
Pewien metal należy do tego samego okresu i do tego samego bloku konfiguracyjnego co chlor. W reakcji tego metalu z chlorem powstaje biała substancja stała, która sublimuje w temperaturze ok. 180 °C. W fazie gazowej ta substancja występuje w postaci dimerów, których strukturę dimeryczną przedstawiono na rysunku.
Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2018.
a)
Zidentyfikuj metal tworzący opisany chlorek i narysuj wzór elektronowy monomerycznej cząsteczki tego związku. Zaznacz kreskami pary elektronowe wiązań chemicznych oraz wolne pary elektronowe.
b)
Wyjaśnij, dlaczego monomery opisanego związku w fazie gazowej dimeryzują. Odwołaj się do budowy elektronowej cząsteczki monomeru.
Wyjaśnienie: …..……………………………………………………………………………………………………………………………...
Pokaż odpowiedź
Wymagania określone w podstawie programowej
I. Pozyskiwanie, przetwarzanie i tworzenie informacji. Zdający: 1) pozyskuje i przetwarza informacje z różnorodnych źródeł.
II. Rozumowanie i zastosowanie nabytej wiedzy do rozwiązywania problemów. Zdający: 4) wskazuje na związek między właściwościami substancji a ich budową chemiczną; 5) wykorzystuje wiedzę […] do rozwiązywania problemów chemicznych z zastosowaniem metody naukowej.
I. Atomy, cząsteczki i stechiometria chemiczna. Zdający: 5) ustala wzór […] rzeczywisty związku chemicznego (nieorganicznego […]) na podstawie jego składu […].
II. Budowa atomu. Zdający: 4) określa przynależność pierwiastków do bloków konfiguracyjnych […]; wskazuje związek między budową elektronową atomu a położeniem pierwiastka w układzie okresowym […].
III. Wiązania chemiczne. Oddziaływania międzycząsteczkowe. Zdający: 1) określa rodzaj wiązania […]; 2) […] pisze wzory elektronowe typowych cząsteczek związków kowalencyjnych […].
Zasady oceniania: 2 pkt – poprawne napisanie dwóch elementów odpowiedzi: wzoru elektronowego oraz wyjaśnienia. 1 pkt – poprawne napisanie jednego z wymaganych elementów odpowiedzi. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.
Przykładowe rozwiązania
Metal: glin ($\ce{Al}$) – ten sam okres (3.) i ten sam blok konfiguracyjny (p) co chlor. Opisany chlorek to $\ce{AlCl3}$.
Wzór elektronowy monomeru:
Wyjaśnienie (jedno z poniższych):
- Atom glinu w $\ce{AlCl3}$ potrzebuje (jeszcze) dwóch elektronów, aby uzyskać oktet elektronowy.
ALBO
- W cząsteczce monomerycznej atom glinu nie uzyskuje oktetu elektronowego, ponieważ po utworzeniu trzech wiązań kowalencyjnych z atomami chloru, w jego otoczeniu znajduje się tylko sześć elektronów walencyjnych.
ALBO
- Orbitalom walencyjnym atomu glinu w $\ce{AlCl3}$ przypisuje się hybrydyzację sp2. Jeden z orbitali atomowych glinu, niebiorący udziału w hybrydyzacji, pozostaje nieobsadzony i jest zdolny do przyjęcia pary elektronowej atomu chloru drugiej cząsteczki $\ce{AlCl3}$.
Uwaga: geometria cząsteczki nie podlega ocenie.